▲ NASA的“蜻蜓”旋翼机着陆器

（版权：NASA/约翰•霍普金斯大学应用物理实验室）

6月27日，美国航空航天局（NASA）宣布了他们在太阳系中的下一个目的地，那就是独特而富含有机物质的世界：土卫六（Titan）。为了让生命基石的寻觅探索更进一步，“蜻蜓”（Dragonfly）任务将进行多次飞行，对土星（Saturn）这颗冰冷卫星上的不同地点进行采样和勘探。

 “蜻蜓”将于2026年发射，并于2034年到达土卫六，到达时土卫六正处于漫长的寒冬之中。这架旋翼机着陆器（rotorcraft-lander）将飞往土卫六被寄予希望的数十个地点，寻找这颗迷人星球和地球所共有的前生命化学（prebiotic chemistry，生命出现之前时期的化学）过程。“蜻蜓”标志着NASA将首次在另一颗星球上利用多旋翼飞行器进行科学研究；它有八个旋翼，飞起来就像一架大型的无人机。

“蜻蜓”将借助土卫六上大气密度高（比地球大气的密度高出了四倍）的优势，成为有史以来第一个将自己所需的全部科学有效载荷带到另一颗星球的探测车，以便重复并有针对性地接触土卫六表面的有机材料。这架无人机质量约为300千克，大小与一辆厢式轿车相近，飞行所需的能量仅为地球上的39分之一。

▲ 新的“蜻蜓”任务将飞越一系列着陆点的动画

（版权：约翰•霍普金斯大学应用物理实验室）

“蜻蜓”不会像最近的火星探测器那样配备机器臂，它的探测将由其腹部位置的仪器先行引导。腹部的仪器将用中子辐射轰击土卫六表面，这种攻击释放的伽马射线将能区分基本地质类型，例如富含氨的冰或富含碳的沙丘。“蜻蜓”的两个着陆滑板也将各自带有旋转冲击钻，能够对表面物质进行取样并通过气动管将其送入质谱仪（mass spectrometer），从而分析它们的成分。

鉴于土卫六的表面颇为复杂，单个地点的着陆器无法揭示这颗卫星含有的化学性质，“蜻蜓”将在飞行过程中对这片区域进行较短停留时间的探索，建立起一条长达5英里（约8公里）的长距离“跳跃式”飞行，即沿途在不同地理地质、别出机杼的位置停下来进行样本采集，间隔时间为16个地球日。它最终将到达直径80公里的塞尔克冲击坑（Selk impact crater），那里有着曾经存在过液态水、有机化合物（与氢、氧和氮结合的复杂含碳化合物分子），以及能量的证据，这些要素则是生命诞生的独特配方。

“蜻蜓”着陆器最终的飞行总长将超过108英里（约175公里），这几乎是到目前为止所有火星探测器所经过路程距离的两倍之多；在“蜻蜓”的长达8年之久探索时间中，将使用放射性同位素热电发电机（RTG）核能充电的电池供能，续航飞行里程为8千米、飞行速度为36km/h、最高飞行高度可达4000米。

▲ Elizabeth Turtle展示1：4的“蜻蜓”模型

（来源：NASA Live）

“蜻蜓”被选为NASA“新前沿”（New Frontiers）项目的一部分，设定预算约8.5亿美元，发射预算约1.5亿美元，是NASA向外开放竞争太空领导地位最大的行星探索任务线。齐布亨说，选中“蜻蜓”任务的一个重要原因，是看中了约翰•霍普金斯大学应用物理实验室曾经发射帕克太阳探测器（Parker Solar Probe）的实力。在任务选派的最终回合中，“蜻蜓”的对手是彗星天体生物学探索样本回归（Comet Astrobiology Exploration Sample Return，CAESAR），该任务将在彗星上采集至少80克的原始物质并送回地球进行研究，由位于纽约伊萨卡康奈尔大学（Cornell University）的行星科学家史蒂夫•斯奎尔斯（Steve Squyres）领导。

“蜻蜓”由首席研究员伊丽莎白•特特尔（Elizabeth Turtle）领导，她来自马里兰州劳雷尔的约翰•霍普金斯大学应用物理实验室。“新前沿”项目支持那些被行星界认定为太阳系最佳优先勘探项的任务，该计划由NASA位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）的行星任务计划办公室（Planetary Missions Program Office）为NASA在华盛顿的行星科学部门（Planetary Science Division）负责管理。

“‘新前沿’项目改变了我们对太阳系的理解，为了探索生命形成的基石，它揭示了木星湍流大气层的内部结构和组成、发现了冥王星地质结构中的冰冻秘密、揭示了柯伊伯带中的神秘物体，还探索了近地小行星。”NASA的行星科学部主任洛瑞•格拉兹（Lori Glaze）说道，“现在，我们可以将土卫六添加到NASA将要探索的神秘世界的列表中了。”

参考来源：

1.NASA's Dragonfly Will Fly Around Titan Looking for Origins, Signs of Life

https://www.nasa.gov/press-release/nasas-dragonfly-will-fly-around-titan-looking-for-origins-signs-of-life

2.Destination: TitanNASA SELECTS JOHNS HOPKINS APL TO LEAD MISSION TO SATURN'S EXOTIC MOON

https://www.jhuapl.edu/PressRelease/190627b

3.NASA will fly a billion-dollar quadcopter to Titan, Saturn’s methane-rich moon

https://www.sciencemag.org/news/2019/06/nasa-will-fly-billion-dollar-quadcopter-titan-saturn-s-methane-rich-moon

4.NASA drone will soar over Saturn's largest moon

https://www.nature.com/articles/d41586-019-02027-3