造价52亿美元!美国欧罗巴快船探测器,要去找什么?

这是人类有史以来最重、最贵、最先进的深空探测器。

其发射重量有6吨,探测器干重3.2吨,高5米。

它的太阳能帆板展开后,总跨度达到30.5米,这个长度接近自由女神像的高度。

项目总耗资52亿美元,探测器本身30亿美元,科研费用22亿美元。

那么这样一个大家伙,它是用来干什么的?

为什么一个探测器会这么贵?

这款探测器有一个浪漫的名字:欧罗巴快船。

按照计划,这款探测器自发射以后,它的行程长达5年半,将于2030年到达距离地球29亿公里的木卫二,去探测其冰封表面下可能存在的液态水海洋。

它的任务目标很明确,就是确认木卫二上是否存有生命存在。

那为什么要去木卫二上去寻找地外生命呢?

1977年,科学家们在太平洋海底一处火山热点附近、近2500米深的海底世界中,见证了生命的另一种奇迹。

他们惊讶地发现,这里的深海热液喷口周围孕育着丰富的生态系统。

其中的生命并不依赖光合作用,而是依靠化学反应来获取能量,科学家们意识到,阳光并非生命存在的必要条件。

而木卫二是一颗冰封的海洋卫星,其大小与月球相似。

它的地壳都是由厚达15至25公里的冰层所构成,其下方的咸水海洋深邃无垠,深度可达60至150公里,水量是地球海洋总和的两倍之多。

科学家们认为,木卫二上的海洋环境可能具备了生命存在的条件。

为了一探究竟,NASA开发了“欧罗巴快船”探测器,它配备了一系列高精尖的科学仪器。

比如测绘成像光谱仪,它通过红外波段的工作,可以识别冰层中的盐、冰和有机物质,这些物质是构成宜居环境的关键成分。

在飞掠期间,探测器上配有一根形似法棍面包的管状仪器,长8.5米,这是磁力计。

它可以辅助测量海洋的深度、盐都和冰壳的厚度,甚至它还可以试图采集并识别分子,包括可能构成生命的碳基分子。

除此之外,探测器还携带了摄像机、尘埃分析仪、热成像仪、冰穿透雷达等9台科学仪器,尽可能收集有关木卫二的一切信息。

如果运气足够好,探测器还有机会飞过喷发的羽流,直接采集到冰面下海洋的物质信息。

回到开头的问题,为什么这个探测器会耗资52亿美元?

要知道,目前最先进的高数值孔径的EUV光刻机价值3.8亿美元,这可是人类制造出来最复杂的机器。

复杂是复杂,但EUV光刻机是量产的,而“欧罗巴快船”探测器只有一台。

探测器上面所有的仪器基本都是专门开发的,控制软件也是单独编写的,拢共就造这么一回,还要进行各种测试。

同时,探测器还要考虑在深空恶劣环境下的长时间运作,比如低温、宇宙辐射以及木星的超强磁场。

为此,科学家们将一些重要设备放到电子防护舱里面,以减少带电粒子的轰击。

总的来说,探测器的制造成本不高,但是研究成本很高。

为了不污染木卫二的生态环境,如果欧罗巴探测器遇到故障或者寿命终止,它就会启动自毁程序,全力撞向木卫三。

而且,欧罗巴探测器的动力来源没有采用核电池,而是太阳能电池板和蓄电池,目的就是为了保护木卫二上可能存在的生命。

如果欧罗巴探测器能在木卫二上发现生命迹象,那么NASA将计划进一步的任务,例如派出钻探设备穿透冰壳,进行更深入的探测。

也许多年以后,我们就能在海鲜市场上看到各种奇特的鱼类。