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在對美國宇航局歐羅巴快艇中的可疑晶體管進行徹底審查後,美國宇航局管理人員已批准該探測器按計劃於下個月發射,執行一項耗資52 億美元的任務,以查明木星冰冷衛星歐羅巴上可疑的地下海洋是否適合居住。

電晶體問題在五月突然出現,引發人們擔心快艇的任務範圍可能不得不縮小,或者航班因昂貴的維修而延誤。

但審查顯示,在49 次近距離飛越木衛二期間,探測器每次都在木星強大的磁場和輻射環境深處,每次都會受到高輻射劑量,在這20 天內,有問題的晶體管實際上會自我修復。

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美國太空總署歐羅巴快艇太空船近距離飛越木星衛星歐羅巴的藝術想像圖。該探測器配備了最先進的儀器,將嘗試確定木衛二冰殼下方廣闊的地下海洋是否可以為生命提供宜居環境。美國太空總署 此外,還可以根據需要使用板載加熱器來提高受影響電晶體的溫度,從而改善恢復過程。

美國太空總署噴射推進實驗室的歐羅巴快艇專案經理喬丹·埃文斯表示:「經過對晶體管的廣泛測試和分析,歐羅巴快艇專案和我個人對我們能夠按計劃完成探索木衛二的最初任務充滿信心。

太陽能歐羅巴快艇是美國太空總署最雄心勃勃的行星探測器之一,它是一項「旗艦」任務,旨在多次近距離飛越歐羅巴,以了解​​冰凍世界冰殼下方的地下鹹水海洋是否適合居住。

如果可居住性能夠得到證實,「想想這意味著什麼,在一個太陽系中有兩個地方同時擁有目前適合居住的所有生命成分,」歐羅巴快艇計畫科學家科特·尼布爾說。 。

“想一想,當你將這個結果擴展到這個星系中數十億個其他太陽系時,這意味著什麼。拋開‘是否有生命?’這樣的問題。”

關於木衛二的問題,僅僅是可居住性問題本身就為在銀河系中尋找生命開闢了一個巨大的新範式。

木衛二是伽利略於1610 年發現的,美國宇航局航海家號探測器對木衛二進行了研究,更廣泛的是,該機構在20 世紀90 年代命名的伽利略軌道器進行了更廣泛的研究,該軌道器進行了十幾次近距離飛越。

太空船發現木星的磁場在歐羅巴周圍被擾亂,這意味著木星深處存在導電液體。鑑於木衛二的冰凍地殼,最可能的解釋是地下鹹水海洋,透過潮汐彎曲保持溫暖,當月球在其軌道上擺動時,木星巨大的引力會重複擠壓。

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二十多年前,美國太空總署伽利略號太空船拍攝到的特寫鏡頭顯示,木衛二的冰凍表面由巨大的冰塊組成,雜亂無章。美國太空總署 歐羅巴快船並不是為了尋找歐羅巴地殼之上或之下的生命跡象而設計的。

但是,確認隱藏海洋的存在並確定其宜居性,將是在太陽系內以及目前定義的太陽系之外可能存在生命的地方的搜尋中邁出的重要一步。

「這是一項史詩般的任務,」尼伯說。“這對我們來說是一個機會,不是去探索一個數十億年前可能適合居住的世界,而是一個今天、現在可能適合居住的世界,”

「這是對我們最近發現的一種新世界進行首次探索的機會,這種新世界被稱為海洋世界,它完全沉浸在液態水海洋中,完全不同於我們以前見過的任何東西。這就是Europa Clipper 和她的團隊將為我們揭曉。

該太空船計劃於 10 月 10 日搭乘 SpaceX 獵鷹重型火箭從甘迺迪太空中心發射,將於 2 月首次飛越火星,利用這顆紅色行星的引力將其送至 2026 年 12 月另一次加速飛越地球。

只有這樣,歐羅巴快船才能以足夠快的速度沿著飛往木星的軌道進入深空。即便如此,探測器要到 2030 年 4 月才能到達目標,利用推進器煞車進入圍繞這顆巨行星的初始軌道。

五個月後,將需要對多個衛星進行一系列近距離飛越中的第一次,以便在2031 年春季與木衛二進行首次近距離接觸。至少對木衛二進行49 次近距離飛越,包括低至月球冰凍表面上方 16 英里的通道。

5月份,當工程師接到警告整個太空船所使用的電晶體可能有嚴重問題時,任務正朝著發射方向推進。人們發現類似的組件在低於預期的輻射劑量下也會失效。

木星周圍的輻射環境由行星的巨大磁場提供動力,該磁場捕獲並加速來自太陽風和火山衛星木衛一的帶電粒子。木衛二附近的輻射環境會在幾個小時內殺死一名未受保護的太空人。

因此,歐羅巴的飛行電腦和其他關鍵零件都受到防輻射「金庫」的保護。整個航天器都使用了抗輻射部件。但製造商的測試數據顯示,類似的組件在比歐羅巴快船所經歷的輻射水平更低的情況下也會出現故障。

但經過幾個月的測試,工程師們得出結論,太空船無需進行重大修改即可完成其任務。

「我們完成了廣泛的測試來驗證太空船上的晶體管,」埃文斯說。「過去四個月裡,我們在多個地點每天24 小時進行測試。我們模擬了類似飛行的條件,以闡明晶體管在我們四年的科學任務中在航天器上的各種應用中可能遇到的任何問題。

「我們將這些具有代表性的電晶體放入這些環境中,照射整個電路以觀察系統的行為......我們複製了晶體管的自我修復功能,或者所謂的退火,這是透過將它們加熱到室溫來實現的,而本質上,當我們繞著每個軌道運行時,我們會脫離那種強烈的輻射環境。

他說,根據結果,“我們已經準備好進行最終的發射準備和審查。我們已經為歐羅巴做好了準備。”

威廉哈伍德

比爾哈伍德 (Bill Harwood) 自 1984 年以來一直全職報道美國太空計劃,最初擔任合眾社國際卡納維拉爾角分社社長,現在擔任哥倫比亞廣播公司新聞 (CBS News) 顧問。