木衛二冰冷的表面下是否有生命？這些尖端儀器將揭曉答案

NASA 的Europa Clipper 任務採用了 SwRI 的 MASPEX 和 UVS 儀器，試圖揭示木星 衛星歐羅巴上維持生命條件的線索。MASPEX將對分子進行高精度分析，而UVS將搜索大氣羽流，從而揭示木衛二的海洋特徵。 這項期待已久的任務匯聚了國際科學家，共同探索木衛二的宜居性。

這幅藝術家的概念圖描繪了美國國家航空航天局（NASA）的"歐羅巴快船"（Europa Clipper）航天器在木星軌道上運行，並從氣態巨行星冰雪覆蓋的衛星歐羅巴上空掠過的情景。 該任務計劃於2030年4月抵達木星，將是第一個專門針對木衛二進行詳細科學調查的任務。 圖片來源：NASA/JPL-Caltech， 已編輯

探索木衛二： 生命的潛力

美國西南研究所（SwRI）的兩臺儀器於10月14日從肯尼迪航天中心搭乘美國國家航空航天局（NASA）的"歐羅巴快船"（Europa Clipper）航天器發射升空。 這項任務旨在密切研究木星的衛星歐羅巴，探索它是否具備支持生命的條件。

SwRI 研發的儀器，即行星探索光譜儀（MASPEX）和紫外線攝譜儀（Europa-UVS），是爲研究木衛二而開發的九種科學儀器和重力調查的一部分。 木衛二是木星的第四大衛星，是太陽系中潛在生命的主要候選者之一。 20 世紀 90 年代，美國國家航空航天局的伽利略任務提供了令人信服的證據，證明木衛二與地球的衛星差不多大小，在厚度未知的冰殼下有一個液態海洋。 這個海洋的含水量可能是地球上所有海洋含水量總和的兩倍。

SwRI的行星探索分光儀（MASPEX）儀器搭載在NASA的歐羅巴快船（Europa Clipper）航天器上，其質量分辨率比以往任何飛往太空的儀器都要精細50倍，用於研究歐羅巴的大氣氣體和表面物質。 這顆冰冷的木衛二衛星上疑似有一個地表下的海洋，有可能孕育着微生物生命。 MASPEX的先進功能可以提供有關木衛二深處的條件和過程的化學線索。 資料來源：西南研究所

MASPEX：歐羅巴海洋的高分辨率光譜儀

SwRI高級副總裁Jim Burch博士是MASPEX的首席研究員，他說："遠程描述這一海洋特徵的能力非常關鍵--MASPEX的質量分辨率比以前飛往太空的任何儀器都要精細50倍。MASPEX可以根據原子結合的能量來區分質量幾乎相同的分子。 它還能區分同位素--質子數相同但中子數不同的原子。 這些功能對於揭示木衛二的宜居性至關重要。""

SwRI 的內部研究、NASA 的儀器開發計劃以及 Europa Clipper 項目爲 MASPEX 的開發提供了資金支持。

SwRI 的 Europa Clipper 紫外線攝譜儀（UVS）儀器將收集紫外線，以研究木星最大衛星之一 Europa 的大氣氣體和表面物質的成分，該衛星疑似有一個地表下海洋。 歐羅巴-紫外線光譜儀是西南研究所建造的一系列紫外線光譜儀中的第六臺，包括另外兩臺勘測木星系統的儀器。 資料來源：西南研究所

UVS 儀器： 分析歐羅巴上的羽流和大氣層

Europa-UVS是SwRI建造的紫外線攝譜儀系列中的第六個，其設計團隊從Juno-UVS儀器中獲得了豐富的設計經驗，該儀器目前正在NASA的Juno探測器上在木星惡劣的輻射環境中運行。

UVS儀器的首席研究員、SwRI高級項目經理Kurt Retherford博士說："UVS的設計目的是搜尋和研究從歐羅巴表面裂縫中噴出的潛在羽流。 UVS將研究歐羅巴大氣的成分和化學性質，以瞭解其來源、結構和可變性。 它將從活動性和地下水庫的性質方面尋找羽流並確定其特徵。一旦UVS探測到任何潛在的羽流，航天器可能會飛過它們，讓MASPEX'嗅'到揮發性氣體。"

這幅藝術家的概念圖描繪了美國宇航局的"木衛二快船"航天器近距離飛掠木星的冰衛星木衛二的情景。 計劃於2030年4月抵達木星的"歐羅巴號"將環繞這顆氣態巨行星運行，這也是首個專門針對木衛二進行詳細科學調查的任務。 資料來源：NASA/JPL-Caltech

分析揮發性氣體，尋找歐羅巴海洋的線索

質譜儀旨在測量這些氣體的分子和同位素組成，從而深入瞭解月球表層下海洋的氧化狀態以及潛在微生物生命的潛在代謝能源。

通過這些精確的測量，氣體的成分將揭示內部的情況，以及木衛二冰冷的表面下是否存在生命存在的條件。

歐空局的木星冰月探測器（Juice）上的另一個紫外可見光譜儀正在前往木星的途中，它將圍繞木星及其衛星木衛三運行。

Retherford說："在木星系統中有兩臺UVS儀器進行測量，將提供令人興奮的互補科學可能性。Juice主要研究木衛三，但它將兩次飛越木衛二"。

歐羅巴快船號是美國宇航局最大的太陽能行星任務航天器，它將進入一個環繞氣態巨行星木星的長軌道，在四年時間裡反覆近距離飛越木衛二。 該任務將在 16 英里到 1700 英里（25 公里到 2700 公里）的高度上總共執行近 50 次飛越任務。

由美國國家航空航天局噴氣推進實驗室（JPL）與約翰-霍普金斯應用物理實驗室（APL）合作開發的"木衛二快船"任務旨在探索木星的衛星木衛二，以評估其支持生命的潛力。 該任務由位於加利福尼亞州帕薩迪納的加州理工學院管理，並由美國宇航局科學任務局指導，任務包括近距離飛越木衛二，分析其冰冷的表面和隱藏的海洋。 科學任務局負責監督該任務的規劃和運行，領導着地球科學、空間氣象和行星探索方面的廣泛研究，旨在加深我們對太陽系及太陽系以外的認識。

行星探索用馬斯光譜儀（MASPEX）和紫外線攝譜儀（Europa-UVS）是西南研究所（SwRI）開發的兩臺先進儀器，用於研究木星衛星歐羅巴的潛在宜居性。 MASPEX旨在分析木衛二大氣層的分子和同位素組成以及可能的羽流，由西南研究所、SETI、華盛頓大學、亞利桑那州立大學、倫敦帝國學院和弗朗什-孔泰大學的科學家合作完成。 Europa-UVS用於探測和研究歐羅巴上的紫外線輻射和潛在的水蒸氣羽流，彙集了來自瑞典航天研究所、德克薩斯大學聖安東尼奧分校、SETI、行星科學研究所、瑞典皇家理工學院和德國科隆大學的專家。 這些儀器在美國宇航局的"歐羅巴號快船"任務中發揮着至關重要的作用，推動了我們對歐羅巴環境及其支持生命的潛力的瞭解。

編譯自/ScitechDaily