探索太阳系

约翰·扎内基教授在探索太阳系时讨论了未知环境的挑战……
8月5日

采访

约翰·扎内基教授,开放大学

多米尼克:现在,我们已经听说了登陆火星的挑战,但是在太阳系的其他地方也有登陆探测器的任务,每种环境都有自己的挑战。

2004年,惠更斯号探测器降落在土星的卫星土卫六上,首次拍摄到这样一个遥远天体的表面图像。这一使命的关键架构师是开放大学的约翰·扎内基教授,他现在加入了我们。现在,约翰,首先告诉我们一些惠更斯号的情况以及它降落到土卫六表面时看到了什么?

约翰:嗯,你应该意识到我们从来没有看到过土卫六的表面,因为土卫六被光化学烟雾笼罩着,当我们穿过云层下降时,很长一段时间,我们什么也没看到整个泰坦所有人。但从大约15公里处,我们开始看到地表的迹象,我们看到了看起来像河道的东西。事实上,这就是所谓的树突系统。一个由河流和支流组成的系统。然后我们降落了,我们看到了一个起伏的远景,上面有鹅卵石和小岩石。但你必须明白的是,土卫六是一个冰冷的世界,所以我们实际上看到的东西看起来很熟悉,比如山丘、河道、鹅卵石等等。但它们不是像地球上那样由岩石和水雕刻而成的,而是由冰构成的,液体是液态甲烷和液态乙烷。

多米尼克-就像野营用的煤气。听起来你可不想把火柴扔进这些湖里!

约翰:是也不是。我的意思是,因为温度,那里很冷,大约零下180度,所以我们认为没有任何自由氧。所以,你扔一根火柴可能是安全的,但这不是我想做的实验。

多米尼克-现在我记得2004年的任务了,之后的情况似乎也一样-我认为你花了7年的时间才到达那里-这只运行了3个小时,因为它下降到大气中。你为什么不能把任务延长一点?

事实上,3个小时比我们预期的要长得多。我们本来计划3分钟,所以3个小时是很奢侈的。它基本上是一个大气探测器。所以,得到任何时间和任何数据都是额外的奖励。你要明白,这在技术上是极具挑战性的。我们不知道我们是否会降落在冰面上,是否会降落在碳氢化合物海洋中。所以要设计出能在地表生存的飞行器是非常困难的。因此,它全部集中在大气测量上。但现在我们对土卫六有了更多的了解,我们想回去,在土卫六的表面上存活很长时间。

多米尼克:现在,我一会儿会问你关于时间任务的问题,我知道你现在正在研究这个任务,但首先,在不久的将来,我知道欧洲航天局希望在其他有趣的环境中着陆,包括2014年的彗星表面。给我讲讲吧。

约翰:是的,确实如此。这是一个名为罗塞塔号的任务已经飞行了8年了,这是一个非常雄心勃勃的任务,要降落在彗星核的表面。这颗彗星,不像哈利彗星那样家喻户晓。这是丘留莫夫-格拉西缅科彗星。我们倾向于称它为彗星CG,在两年的时间里,罗塞塔号将围绕这颗彗星运行,并将着陆器送到彗星表面。这是一个真正的挑战,因为彗星是一个很小的物体,直径可能只有10公里。所以实际上没有重力。所以真正的挑战,除了到达那里和到达表面,实际上是呆在表面上。

多米尼克:我猜你带着惠更斯探测器降落在土卫六上的时候,你不知道你会发现什么,你会降落在什么样的表面上?

John -这确实是一个很好的观点,事实上,这些仪器,尤其是用来将探测器诱捕到彗星表面的鱼叉,是为彗星表面设计的它的硬度和稠度可以在棉花糖和混凝土之间变化。我们不确定我们会在什么地方着陆。

多米尼克-所以你可能会陷进去。

约翰-我们可以。所以,在你的日记本上写上日期,2014年11月10日上午10点半左右。

多米尼克-我相信我们会很期待的。现在我知道有几个任务是在太阳系外冰冷的卫星上着陆你们现在很感兴趣。首先是JUICE。这是木星冰卫星探测器。跟我说说那些月亮吧。

木星的卫星木卫一约翰:好吧,我们发现,实际上也许就巨型行星而言,比如木星和土星,围绕这些巨型行星运行的冰冷的小卫星可能比巨型行星本身更有趣。这些都是小星体,但越来越多的迹象表明,它们中的许多实际上都有地下海洋。因此,这次任务被称为JUICE,我希望我们在发射之前能想出一个更好的名字,它不会着陆,但它会进入木星的轨道,它会经过木星的几个卫星。所以,这是我们对这些奇怪的冰冷世界进行深入研究的开始。

多米尼克-现在我知道你感兴趣的是时间任务,它有望在2016年再次起飞并访问土卫六,或者它将在2016年起飞。我想在太阳系那么远的地方怎么给东西供电是个大问题?

约翰:嗯,是的,情况总是这样。我们离太阳太远了,我们不能真正使用太阳能电池。所以,我们用钚来发电。但如果它被选中,这将是一个非常令人兴奋的任务,我们将在本月晚些时候知道,它将与另外两个项目竞争。我们的目标是将探测器直接放入土卫六的海洋中,因为现在我们知道它们在哪里。和惠更斯号一样,我们对它的表面一无所知。

多米尼克-我相信我们会在选拔过程中为你祈祷的。以上是开放大学的约翰·扎内奇教授的话。

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