阿波羅11號
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阿姆斯壯（英語：Oceanus）是美國航太總署/噴氣推進實驗室於2017年為第4次新邊疆任務提出的一項軌道飛行器任務概念，但未被選中開發。若今後在未來某個時機被選擇，該任務將前往土星的衛星土衛六評估其宜居性[1]。對土衛六的研究有助於了解早期地球及環繞其他恆星運行的系外行星，該任務是以希臘神話中的海神—俄刻阿諾斯所命名。
任務概述
土衛六是一個由兩種海洋構成的世界，一種是位於星球表面，主要由液態甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)構成的海洋；另一種則是位於地表之下的「鹹水」海洋。土衛六雖然是土星的一顆衛星，但它也是一顆巨型衛星，其大小與許多行星相當，等同於水星，約為地球的40%。古代地球可能也曾擁有過一層富含甲烷的大氣，其化學成分與今天的土衛六一樣具有還原性。通過觀察土衛六的有機過程，「阿姆斯壯」可幫助理解早期地球上有機煙霧的作用[2]，以及了解整個宇宙的宜居性。
「阿姆斯壯」計劃於2024年2月發射，前往土衛六的飛行時間為10年，該飛行器將環繞土星運行二年，然後在土衛六圓形軌道上飛行兩年。飛行器由太陽能電池板供電，在此項任務中也考慮使用一架小型湖泊探測器[3]。
土衛六大氣層高處發生著無生命的有機合成，而冰冷的地殼下面存在著一個巨大的海洋，這一切為生命起源和微生物宜居建立了可能的化學和生態環境。「阿姆斯壯」將使用多級質譜儀、可穿透大氣層的紅外相機和具備高垂直解析度的雷達高度計進行科學研究。
「阿姆斯壯」任務由位於加州帕薩迪納的美國航太總署噴氣推進實驗室太陽系探測首席科學家「克里斯托夫·索廷」主持[4]。
目標
「阿姆斯壯的目標是揭示土衛六的有機化學、地質、重力、地形，收集三維勘測數據，對有機物進行分類，並測定它們可能在何處與液態水發生交互作[5]。
土衛六具有適於居住的基本成分：水、能源和有機分子。在為期4年的全球探索中，「阿姆斯壯」將描述土衛六全球的宜居性、高層大氣層中有機物的光化學合成，並測定它們可能與液態水產生混合的地點。
開發方案
該任務將由美國航太總署/噴氣推進實驗室負責管理，噴氣推進實驗室還將製造部分雷達和照相機，並提供質譜儀。太空飛行器將由洛克希德·馬丁公司開發，採用經驗證過的中央核心筒設計，這種設置已成功應用在火星勘測軌道器、朱諾號、馬文號和奧西里斯-雷克斯上。軌道ATK公司負責製造太空飛行器使用的超柔性太陽能電池板，而義大利太空總署(ASI)及其承包商泰雷茲集團則將提供雷達高度表數字部分及部分電信系統組件。
2017年11月20日，美國航太總署選擇了另外兩項方案進行額外的概念研究：彗星天體生物學探索採樣返回(凱撒號)和蜻蜓號[6]，假如選擇的是「阿姆斯壯」，它將會在2024年發射。[7][8][9]。
科研儀器
「阿姆斯壯」上搭載有三種用於測量的科學儀器以及無線電設備：
- 泰坦質譜儀是一台多級四極離子阱質譜儀，用於研究土衛六大氣層中的有機物
- 泰坦攝相機是一架紅外相機，它可通過紅外窗口透過土衛六大氣層薄霧看到土衛六表面圖像。
- 泰坦高度計是一台雷達高度計，它有助於確定土衛六的地形，並與無線電科考觀測相結合，能精確化海洋測量。泰坦高度計和泰坦攝相機將使科學家們能夠評估有機物是如何在地表移動以及水和有機物可能產生混合的地點
該任務的項目負責人是克里斯托夫·索廷(噴氣推進實驗室)，副手是亞歷山大·海斯(康奈爾大學)，項目科學家是麥可·馬拉斯卡(噴氣推進實驗室)和後續項目科學家朱莉·卡斯蒂略-羅格斯。科學團隊成員分別來自JH APL公司、噴氣推進實驗室、義大利太空總署、洛克希德·馬丁公司、加州理工學院、康奈爾大學 、麻省理工學院、美國西南研究院、亞利桑那大學、美國地質勘查局、目標引導信標系統公司、加州大學聖克魯茲分校、美國愛達荷大學以及其它幾所外國大學。
另請參閱
- 土衛六湖泊
- 土衛二和土衛六探測器(E2T)
- 土衛二和土衛六之旅 (JET)
- 泰坦湖實地取樣探測器 (TALISE)
- 泰坦海洋探測器
參考文獻
外部連結
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