太陽(yáng)系的藝術(shù)概念圖。圖片來源：NASA網(wǎng)站

美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)近日宣布，將給4支團(tuán)隊(duì)各提供300萬美元資金，進(jìn)一步揭示太陽(yáng)系的秘密。其中兩支科學(xué)團(tuán)隊(duì)將目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)了金星;另外兩支團(tuán)隊(duì)則分別瞄準(zhǔn)了木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一和海王星的衛(wèi)星海衛(wèi)一。

NASA科學(xué)任務(wù)局副局長(zhǎng)托馬斯·祖布臣說：“這些選定的任務(wù)有可能改變我們對(duì)太陽(yáng)系最活躍和最復(fù)雜世界的理解。探索其中任何一個(gè)天體，都將有助于揭開它以及類似天體如何形成的奧秘。”

金星成“香餑餑”

金星的大小與地球相近，但對(duì)生命來說，一個(gè)可謂天堂，另一個(gè)則恍如地獄。目前，金星大氣層中二氧化碳濃度是地球的90倍，表面溫度達(dá)到462攝氏度，因此不可能存在生命。

但NASA科學(xué)家去年發(fā)布研究報(bào)告稱，他們的計(jì)算模型顯示，直到大約7億年前，金星的氣溫都在20攝氏度至50攝氏度之間，涼爽到足以存在液態(tài)水，金星上的海洋可能存在了二三十億年，在這段時(shí)間內(nèi)，金星可能是宜居的，生命或許曾在其上繁衍生息。

為厘清金星上是否曾存在生命，以及金星為何變成現(xiàn)在這般模樣，選定的4項(xiàng)任務(wù)中，有兩項(xiàng)跟金星有關(guān)。

“金星深層大氣惰性氣體、化學(xué)和成像調(diào)查+”(DAVINCI+)任務(wù)將分析金星大氣，了解其如何形成、演化并確定金星是否曾有過海洋。

DAVINCI+將穿透金星惡劣的環(huán)境，精確測(cè)量其大氣成分。儀器將被封裝于定制的下降球內(nèi)，保護(hù)它們免受金星惡劣環(huán)境的影響。DAVINCI+中的“+”指該任務(wù)的成像組件，包括下降球體上的攝像頭和用于繪制金星表面巖石類型的軌道器。

DAVINCI+項(xiàng)目首席研究員是NASA戈達(dá)德太空飛行中心的詹姆斯·加文，該中心負(fù)責(zé)管理這一項(xiàng)目。研究人員表示，DAVINCI+提供的結(jié)果有可能重塑我們對(duì)太陽(yáng)系及太陽(yáng)系外類地行星如何形成的理解。

而“金星輻射率、射電科學(xué)、干涉雷達(dá)、地形和光譜學(xué)任務(wù)”(VERITAS)則旨在繪制金星表面的地圖，以確定金星的地質(zhì)歷史，并了解為什么金星的演化歷程與地球如此不同。

VERITAS將利用合成孔徑雷達(dá)繞金星運(yùn)行，繪制幾乎整個(gè)行星的海平面高度圖，以創(chuàng)建出金星的三維地形圖，并確認(rèn)金星上的板塊構(gòu)造和火山作用等是否仍處于活躍狀態(tài)。

此外，VERITAS還將繪制金星表面發(fā)出的紅外輻射的圖譜，以繪制金星的地質(zhì)圖。目前，科學(xué)家對(duì)這方面知之甚少。VERITAS任務(wù)首席研究員是NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的蘇薩尼·斯穆瑞卡，該實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)管理這一項(xiàng)目。

兩顆小衛(wèi)星獲關(guān)注

除金星外，還有木衛(wèi)一“伊娥”和海衛(wèi)一“特里同”也受到關(guān)注，這兩項(xiàng)目任務(wù)旨在加深我們對(duì)太陽(yáng)系遙遠(yuǎn)天體的理解。

在古羅馬神話故事中，柔弱美麗的伊娥深得天神朱庇特的歡心，因此，當(dāng)科學(xué)家在給木星(朱庇特)各衛(wèi)星取名字時(shí)，將“伊娥”賜給了木衛(wèi)一。“伊娥”不僅是“朱庇特”心中的“白月光”，也是不少科學(xué)家眼中的心頭好。

盡管如此，迄今還沒有任何太空機(jī)構(gòu)向“伊娥”派遣過專門的使者，目前科學(xué)家對(duì)這顆衛(wèi)星的了解大多來自“旅行者”號(hào)探測(cè)器、前往木星的“伽利略”號(hào)探測(cè)器及地面觀測(cè)。

“伊娥火山觀測(cè)器”(IVO)將是人類派往木衛(wèi)一的首個(gè)探測(cè)器。它將飛越這顆天體，了解潮汐力如何塑造這顆星體——木星引力不斷擠壓將“伊娥”加熱，使其成為太陽(yáng)系內(nèi)火山活動(dòng)最活躍的天體。目前，科學(xué)家對(duì)“伊娥”的特殊特征，比如其內(nèi)部是否存在巖漿海洋知之甚少，IVO將評(píng)估“伊娥”上巖漿的產(chǎn)生和噴發(fā)方式。

這項(xiàng)任務(wù)首席研究員是亞利桑那大學(xué)的阿爾弗雷德·麥克尤恩，約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)管理這一項(xiàng)目。研究人員表示，IVO提供的結(jié)果可能會(huì)徹底改變我們對(duì)巖石天體及太陽(yáng)系中冰冷海洋世界乃至整個(gè)宇宙間系外行星形成和演化的理解。

“三叉戟”(TRIDENT，三叉戟是海神的武器)任務(wù)是探索“特里同”，以了解距離太陽(yáng)很遠(yuǎn)的宜居世界。

“特里同”是海王星獨(dú)特而極為活躍的冰凍衛(wèi)星，“旅行者2號(hào)”傳回的圖片顯示，“特里同”的地表經(jīng)歷了一次“整容”，其表面是太陽(yáng)系目前第二年輕的表面，并有可能噴出羽流和一個(gè)大氣層。此外，“特里同”擁有可產(chǎn)生有機(jī)降雪的電離層，且內(nèi)部可能潛藏著海洋，這些鮮明的特征使它在眾衛(wèi)星中脫穎而出，研究它可以幫助科學(xué)家了解宜居世界如何在太陽(yáng)系及其他星系的發(fā)展演化歷程。

“三叉戟”將在飛越“特里同”的過程中繪制出該天體的地圖，描述其活動(dòng)過程并確定是否存在地下海洋。該任務(wù)首席調(diào)查員是月球與行星學(xué)院/大學(xué)空間研究協(xié)會(huì)的路易斯·普羅克，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)管理這一項(xiàng)目。

兩個(gè)以上項(xiàng)目將“夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)”

上述4項(xiàng)任務(wù)都屬于NASA的“發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”。該計(jì)劃旨在解決行星科學(xué)領(lǐng)域的緊迫問題，并加深我們對(duì)太陽(yáng)系的了解。這4項(xiàng)任務(wù)都將進(jìn)行為期9個(gè)月的概念研究，以發(fā)展和完善相關(guān)概念，任務(wù)團(tuán)隊(duì)最后將提交一份《概念研究報(bào)告》，NASA在報(bào)告的基礎(chǔ)上，選出兩個(gè)以上項(xiàng)目讓其“夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)”。

按照任務(wù)規(guī)模，NASA規(guī)劃了三類深空探索計(jì)劃，分別是小型“發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”、中型“新疆界計(jì)劃”，及大型“旗艦計(jì)劃”。

“發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”創(chuàng)立于1992年，已支持并資助了20多項(xiàng)任務(wù)和儀器的開發(fā)和實(shí)施，這些項(xiàng)目耗資不超過4.5億美元。此前進(jìn)行的“發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”項(xiàng)目包括開普勒行星望遠(yuǎn)鏡、“洞察”號(hào)火星著陸器以及前往小行星帶的“黎明”號(hào)任務(wù)。(記者 劉 霞)