卡西尼之后谁接棒外太空探索?看看NASA的计划

2017-09-22 13:29:00 科技日报社-中国科技网 分享
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  “卡西尼”号极大地增加了人们对太阳系的了解,其谢幕似乎留下了一块“空洞”,等待其他任务来弥补。这意味着人类对太阳系的探索仍需努力。

  本报记者 张梦然

  上周,“卡西尼”号走了。这架探测器完美执行了最终的自毁计划,消散在土星的大气中。人们为“卡西尼”号作出的巨大贡献而感动,它的一生让我们对太阳系的了解惊人地增加,但接下来,对太阳系的探索需更加努力才行。

  与其他政府部门相比,美国国家航空航天局(NASA)的日子虽然好过,但并没有好到能满足其列表中的所有任务。在“钱包吃紧”的日子里,必须把有限的资金用在刀刃上。据美国《大众科学》杂志网站文章称,NASA目前没有计划派遣其他飞行器立刻返回土星系统。实际上,近期也很难再有一个探测器项目,像“卡西尼”号这样的旗舰任务一样,拥有如此宏伟的野心。

  “新疆界”计划:众所瞩目

  “新疆界”计划(New Frontiers)是NASA一个中等规模的太阳系探测计划,自2003年进入NASA预算规划以来,就采用了NASA的创新机制,即引入项目竞标,由主要科学家领导项目,吸引公众的眼球与参与度。

  2010年,该计划在推出两项太阳系任务之后,曾向全球科学家征求第三个低成本的太阳系探索方案。因为一度“很差钱”,NASA要求不论最后花落哪家方案,经费一律不能超过6.5亿美元。这个数字听起来虽庞大,但和NASA载人航天任务的巨额开支相比,简直微不足道。

  不过,第三个项目最后青睐的是OSIRIS-Rex小行星探测器,其已于2016年9月8日升空。整个任务成本达到了8亿美元,还不包括巨额发射费用。

  而在今年11月,NASA预计为“新疆界”计划的下一任务挑选出一名或多名“候选者”。目前,NASA正在审议12项提案,在11月份前拟定“候选者”并做初步研究,以证明这些项目的可行性,最后进一步缩小范围。

  三大项目:实力雄厚

  对多数人而言,“新疆界”计划很陌生,但受其资助的三大项目却如雷贯耳。

  譬如,“新视野”号探测器——“新疆界”计划实施的第一个探测项目,也是人类目前发射过的速度最快的太空设备,以及首个探测冥王星的人类飞行器。目前,它正在快速飞离冥王星、进入柯伊伯带中心地带,准备以前所未有的3500公里近距离飞掠小型天体2014 MU69,创造另一个具有历史意义的太空探索成就;

  “朱诺”号木星探测器是“新疆界”第二个探测项目,它让人类首次有机会以极近距离观察“行星之王”——木星,并一举打破了依靠太阳能提供能源的探测器最远航行纪录。在今年,发表在《科学》和《地球物理通讯》杂志上的超过40篇论文,报告了迄今为止人类对木星的最深入探索成果;

  第三个是OSIRIS-Rex探测器,全名为“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”,而它将要执行的任务比名字更复杂——从小行星带回样本,这也是美国发射的首个此类任务。鉴于小行星是太阳系诞生时留下的“碎片”,对小行星进行全面研究可以发现太阳系诞生奥秘。该探测器将在发射的4年后,即2020年接近一颗近地小行星1999 RQ36。

  其他项目:虎视眈眈

  除了“新疆界”计划外,NASA即将推出的“欧罗巴快帆”任务,正计划多次飞掠木卫二——此处的冰层之下是含盐的液态海洋,而“欧罗巴快帆”将探测该星球是否有生命存在的可能。整个任务计划包含40至45次飞掠,任务将在2020年代启动。

  该机构还在2017年初宣布了两个探索未知小行星的任务——露西(Lucy)和普赛克(Psyche)。“露西”无人探测器要造访6个小行星,预计2021年升空,2025年抵达首个目的地;而“普赛克”只探索一个巨大的金属小行星,2023年出发,2030年抵达。这两项任务预算比“新疆界”计划要小得多,但也会为我们打开一扇了解早期太阳系历史的窗口。

  NASA不是唯一对太阳系孜孜以求的太空机构。2018年10月,欧洲空间局和日本宇宙航空研究开发机构也将发射名为BepiColumbo的探测器。这是一个为期一年的水星任务,预计会在2024年抵达水星,接手上一任“信使”号留下的工作。NASA这回也搭了个“顺风船”——他们在探测器上放了一个质谱仪,用以探索水星的大气层。

  而2020年前后实施的中国火星探测工程,目前正稳步推进,该任务将对火星开展绕、落、巡的科学探测。

  (科技日报北京9月21日电)

责编:李文瑶