欧罗巴快船在前往木卫二的途中在火星测试了其生命搜寻技术

美国宇航局的欧罗巴快船在前往木星卫星木卫二的途中，利用重力辅助飞越火星，拍摄了火星的红外图像，以校准其热成像相机。这一关键步骤确保了航天器能够准确地绘制木卫二表面的热信号——这是识别其冰壳下可能存在的生命迹象的关键。

这张火星照片是由欧罗巴快船号热像仪拍摄的多张彩色图像合成的。暖色代表相对温暖的温度；红色区域约为0摄氏度（32华氏度），紫色区域约为零下125摄氏度（零下190华氏度）。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU

美国宇航局的欧罗巴快船号在飞越火星时，拍摄了一系列令人惊叹的红色星球红外图像。这不仅仅是一次拍照。这些数据将用于微调航天器的热感应相机，确保它在2030年欧罗巴快船号抵达木星系统时能够完美运行。

真正的目标？木卫二，木星最大的卫星之一，其上厚厚的冰层之下隐藏着一片浩瀚的全球海洋。抵达木星一年后，欧罗巴快船将开始一次又一次地飞掠木星，总共49次，以探究这颗冰封星球是否真的可能存在生命。

该航天器最强大的工具之一将是热成像。通过扫描木卫二表面并测量温度变化，Clipper 将帮助科学家了解这颗卫星的地质活动程度。温度高于预期的区域可能表明地表下方近期或持续存在活动。

这幅艺术概念图描绘了美国宇航局（NASA）的“欧罗巴快船”（Europa Clipper）航天器绕木星运行，并飞越这颗气态巨星被冰雪覆盖的卫星“木卫二”。该航天器计划于2030年4月抵达木星，这将是首个专门针对“木卫二”进行详细科学研究的航天器。图片来源：NASA/JPL-Caltech，已编辑

热数据还能揭示木卫二隐藏的海洋最接近地表的位置。这颗卫星上布满了长长的山脊和深深的裂缝，许多科学家认为，这是由于海水在冰层下方流动并冲破地壳造成的。

“我们想测量这些地貌的温度，”亚利桑那州立大学的菲尔·克里斯滕森（Phil Christensen）说道。他是欧罗巴快船红外相机（又称木卫二热成像系统 ( E-THEMIS )）的首席研究员。“如果木卫二真的是一个活跃的地方，那么这些裂缝的温度会比周围海洋靠近地表的冰层更高。或者，如果几百到几千年前水曾喷发到地表，那么这些地表温度可能仍然相对较高。”

这张火星照片是由欧罗巴快船号热像仪于3月1日拍摄的多张图像合成的。明亮区域相对温暖，温度约为0摄氏度（32华氏度）。较暗的区域温度较低。顶部最暗的区域是北极冰盖，温度约为零下125摄氏度（零下190华氏度）。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU

3月1日，欧罗巴快船号飞抵火星表面仅550英里（884公里），利用火星的引力重塑航天器轨道。最终，这项辅助飞行将使探测器比直接飞向这颗气态巨行星更快地抵达木星，但此次飞掠也为欧罗巴快船号测试E-THEMIS提供了关键机会。

3 月 1 日，该仪器在约 18 分钟内每秒拍摄一张图像，产生一千多张灰度图片，这些图片于 5 月 5 日开始传回地球。在将这些图像汇编成火星的全球快照后，科学家们应用了颜色，使用具有熟悉关联的色调：温暖的区域用红色表示，而较冷的区域用蓝色表示。

通过将 E-THEMIS 图像与现有火星数据所拍摄的图像进行比较，科学家可以判断该仪器的运行情况。

“我们不想在这些新图像中出现任何意外，”克里斯滕森说。“我们的目标是捕捉我们非常熟悉的行星的图像，并确保数据集基于20年来对火星的仪器记录，看起来完全符合预期。”

美国宇航局的火星奥德赛轨道器于2001年发射，搭载了一个名为THEMIS的姊妹仪器，该仪器几十年来一直在捕捉这颗红色星球的热图像。为了更加全面地了解情况，奥德赛团队在欧罗巴快船飞越火星之前、期间和之后都收集了火星的热图像，以便木卫二科学家可以比较这些图像，作为E-THEMIS校准精度的额外指标。

欧罗巴快船号还利用与火星近距离的优势，首次对其雷达仪器的所有组件进行了同步测试。由于雷达天线及其产生的波长非常长，工程师们无法在发射前的洁净室中进行此项测试。雷达数据将在未来几周和几个月内传回并进行分析，但对实时遥测数据的初步评估表明，测试进展顺利。

为了进一步利用此次飞越，科学团队借此机会确保了航天器的电信设备能够在木卫二进行重力实验。通过在穿越火星重力场时向地球发送信号，他们能够确认类似的操作预计在木卫二也能进行。

2024年10月14日，欧罗巴快船号（Europa Clipper）搭乘SpaceX猎鹰重型火箭，从美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空，开启一段18亿英里（29亿公里）的旅程，前往木星。木星与太阳的距离是地球与太阳距离的五倍。目前，该探测器已经利用了火星的引力，下一次利用地球引力助推将于2026年进行。

“欧罗巴快船”是美国宇航局（NASA）一项雄心勃勃的探测任务，旨在探索木星的冰冻卫星木卫二。据信，这颗行星在其冰冻的外壳下蕴藏着巨大的地下海洋。该探测器计划于2030年抵达木星系统，将对木卫二进行近50次近距离飞掠，收集详细数据，以揭示这颗遥远的卫星是否具备维持生命所需的条件。

该任务围绕三个主要科学目标：

测量木卫二冰壳的厚度并评估它与下方海洋的相互作用。

分析月球表面的成分，寻找与宜居性相关的化合物。

描述木卫二的表面地质，绘制地形、山脊和断层，以了解其动态过程。

这项深入调查将帮助科学家评估木卫二的天体生物学潜力——换句话说，围绕巨行星运行的卫星是否能够维持生命的要素。

欧罗巴快船号由位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室 ( JPL )领导，并由加州理工学院代表美国宇航局科学任务理事会进行管理。该任务与设计了飞船主体的约翰·霍普金斯应用物理实验室 (APL) 合作，NASA 戈达德太空飞行中心、马歇尔太空飞行中心和兰利太空飞行中心等中心也做出了贡献。肯尼迪航天中心的 NASA 发射服务项目负责监督此次发射。

凭借其尖端仪器和全面的任务设计，欧罗巴快船将彻底改变我们对海洋世界的理解以及地球以外生命的可能性。

编译自/ScitechDaily