在对木星卫星木卫二——以及可能位于其冰冷表面之下的浩瀚海洋——进行了数十年的梦想之后，科学家们现在距离向那里发射探测器仅剩几周时间。 NASA 昨天证实，其木卫二快船任务将按计划发射，此前曾出现过可能因安装在美国宇航局价值 50 亿美元的航天器上可能有缺陷的晶体管而不得不大幅延迟的担忧。
“我们相信，我们精美的航天器和能干的团队已为发射 operations 以及我们在木卫二的完整科学任务做好准备，”NASA 喷气推进实验室 (JPL) 主任劳里·莱辛于 9 月 9 日在加利福尼亚州帕萨迪纳举行的新闻发布会上表示。
木卫二快船的质量超过 3.2 吨，高度约为 5 米，宽度超过 30 米（太阳能电池板完全展开时），是 NASA 为行星任务建造的最大的航天器。 昨天，该任务通过了 NASA 行话中所谓的“关键决策点 E”——在继续发射之前需要清除的最终审查障碍。 该航天器的发射窗口将于 10 月 10 日开启。
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如果下个月成功发射升空，轨道飞行器将于 2030 年 4 月抵达木星。 届时，其九台仪器将调查木卫二的冰壳和科学家怀疑位于其下的海洋，以确定这颗卫星是否可以支持我们所知的生命。 此前的任务表明，木卫二的冰冷表面下隐藏着一个地下盐水海洋，其水量是地球海洋的两倍多。 这颗卫星裂缝纵横、看似年轻的表面也暗示该卫星具有活跃的地质活动——暗示木卫二的内部可能足够温暖和活跃，可以进行复杂的生命化学反应。
NASA 总部（位于华盛顿特区）的木卫二快船项目科学家科特·尼伯在新闻发布会上表示，没有像《星际迷航》宇宙中的虚构仪器“三录仪”这样的东西，我们可以对准某物来揭示它是否活着。 “探测生命非常困难，尤其是从轨道上探测，”他说。 “首先，我们将提出一个直接的问题：生命存在的必要成分是否存在？”
通往海洋世界的坎坷水路
在晶体管恐慌之前，木卫二快船已经经历了许多挫折。 2019 年，NASA 因预算问题削减了航天器上精密的磁力计，这激怒了科学家。 该任务多年来也一直不确定如何进入太空。 这是因为美国国会长期以来一直要求该航天器搭乘 NASA 长期延迟的太空发射系统火箭飞行。 最终，在 2020 年，美国立法者允许该计划选择私人公司 SpaceX（位于得克萨斯州布朗斯维尔）可靠的猎鹰重型火箭进行发射。
可能的晶体管问题于今年 5 月浮出水面，当时 NASA 工程师得知，已安装在木卫二快船航天器上的某种晶体管批次出现故障。 这些组件称为 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管），在电路中充当开关。 它们来自 NASA 供应商，即总部位于德国诺伊比贝格的英飞凌公司。
由于木卫二快船计划掠过木卫二 49 次，最近距离仅为 25 公里，因此该航天器还需要飞越由木星磁场加速的带电粒子弹幕，木星磁场大约是地球磁场的 20,000 倍。 这意味着轨道飞行器内的电子设备必须能抵抗辐射损伤。
但在 5 月，NASA 表示正在检查该任务的晶体管是否存在故障风险。 该机构在三个不同的机构启动了为期四个月的 24 小时强化测试：JPL； 马里兰州劳雷尔市的约翰·霍普金斯应用物理实验室； 以及马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心。 “这是一项巨大的提升，我认为‘巨大的提升’是一种巨大的轻描淡写，”莱辛说。
在评估了与安装在木卫二快船上的批次相同的备用 MOSFET 后，NASA 发现航天器的电路将按预期运行。 这一结论部分基于以下事实：在其围绕木星运行的四年基线任务的前半段，航天器在木星最恶劣的辐射环境中仅占每 21 天中的一天。 在其余时间里，轨道飞行器的晶体管可以通过称为退火的过程在温和加热时部分地从辐射损伤中自愈。
“虽然木卫二快船确实会进入辐射环境，但一旦出来，它出来的时间足够长，可以让这些晶体管有机会在飞掠之间进行修复并部分恢复，”JPL 的木卫二快船项目经理乔丹·埃文斯在会议期间表示。 “我们可以——我非常有信心，而且数据也证实了这一点——完成最初的任务。”
本文经许可转载，首次发表于 2024 年 9 月 10 日，链接。