本世纪30年代末，对于地外海洋科学家来说是一个极佳的启动目标，NASA应该抓住机会吗？

木星的卫星木卫二，由NASA的伽利略航天器拍摄，在被冰覆盖的外壳下藏着巨大的海洋港湾（图片来源：©NASA/JPL-加利福尼亚学院/SETI学会）

火星上生命的探寻活动开始达到高潮，科学家们已经开始将接下来太阳系的天文生物学的长远目标投向了火星。

今年夏天，NASA的“火星2020”探测器和由欧洲-俄罗斯航天局共同开发的罗莎琳·富兰克林(Rosalind Franklin)探测器将会向火星发射。这两个六轮机器人将会寻找古老火星生命的遗迹，NASA的探测器还会收集并保存一些样本，这些样本最早可能会在2031年来到地球。

美国航空航天局曾主导一系列漫长的“探水”行动，证实几十亿年前火星是个相对温暖、潮湿的世界，有江河湖泊，有些研究者认为，甚至有海洋，这些任务紧随其后。（语速改变）说明这两架巡航器主要寻找远古时代的微化石和其他可能存在的生物痕迹。

但太阳系外部依然存在大量液态水，在多种卫星的冰层底下晃荡。

最有趣的两个是土卫二和木卫二，二者的地下海洋都几乎与岩石核心相接触，这让许多复杂的化学反应能够发生。许多科学家相信，现在很有可能有许多微小生物正在土卫二和木卫二黑暗寒冷的海水中游动。

科学家们正蓄势待发，往海洋外走，用尽方法去找寻更多可能存在的生命-理想情况下，通过安排生命捕获机器人进入其中一个或者两个地下海洋。

“这是‘探水’行动的巅峰”，Emily Kolnicki 在12月举行的圣佛朗西斯科美国地球物理协会年度秋季会议上告诉Space。他是美国位于加州帕萨迪纳航空航天局喷气推进实验室一名星球保护工程师。

飞向木卫二

美国国家航空航天局已在以下文件中发布去往木卫二（木卫二）的任务：航天探测器“木卫二快船”计划于2020年代中期发射。在到达绕木星飞行的轨道后，“木卫二快船”将执行数十次探测飞行，它的任务中就包含了观测该卫星的海洋和细致研究卫星冰面。（欧洲航天局的木星冰冷卫星探测任务，或可简称为JUICE，也将研究木卫二，以及木卫四、木卫三和木卫三的同类卫星和该行星本身。该轨道飞行器JUICE计划于2022年发射。）

表面侦测将为未来木卫二着陆器铺平道路，这是国会已经直接让NASA去开发了的。这个着陆器（目前只是一个概念而非完整的任务）会在木卫二地表以下4英寸（10厘米）处挖掘并寻找生命迹象。美国航天局官员说，任何在这样的深度下的生物分子都会被表层冰面覆盖，以防受到致命性的辐射。（木卫二——木卫二位于木星的辐射带内，因此月球冰冷的表面受到快速移动的带电粒子的撞击。）

大多数此类生物分子的最终来源可能是木卫二上广阔的海洋，这个海洋的水量大约是地球上所有海洋总和的两倍。因此，Kolnicki和其他志趣相投的研究人员都希望将一个生命探测机器人放到那个陌生的环境中——也许它在那样的环境中像是一个游泳的“乌贼”或在海洋冰层上滚动的机器人。

这不是什么简单事儿，因为木卫二巴的冰壳是巨大的障碍：科学家认为冰壳的厚度可能在9英里至16英里（15至25公里）之间，因此想要完成木卫二的远洋任务，机器人必须携带相当强大的钻机。

美国宇航局已经在尝试通过名为SESAME（木卫二的地下科学探索地）的计划来刺激这种先进技术的发展。SESAME最终设想了一种由核动力驱动的“穿透系统”，它能够在运行三年内向下穿过9英里。钻头的重量不超过440磅（200公斤），它将由着陆器运送到木卫二表面，并且能够在挖掘器和地球之间提供通信转接。（很可能在这种技术可以进入的冰壳中悬挂着生命寄托的湖泊，但海洋是这个计划的主要目标。）

SESAME开始支持由JPL，乔治亚理工学院，约翰·霍普金斯大学以及Stone Aerospace和Honeybee Robotics公司组成的小组进行的工作。这些团队正在研究穿透器或其他方面的大型系统的设计。

例如，约翰·霍普金斯提倡集中于穿透者－着陆器的传输策略。总部位于纽约的Honeybee正在开发一种混合钻探系统，称为SLUSH（使用潜水加热的生命搜寻系统），该系统同时使用热力和机械手段切入冰层。

Honeybee公司代表这样描述SLUSH：“ SLUSH利用机械钻来破坏地层，并部分融化碎片，从而能够有效地将材料输送到探头后面。” “尽管被部分冻结，但所产生的融泥仍像液体一样运转，从而大大降低了融化全部冰块所需的功率。”

Honeybee的勘探技术集团主管克里斯·扎克尼说，热量既是木卫二钻探设计师的朋友，也是我们的敌人。

Zacny在AGU上对Space说：“最大的问题是散热。”他和其他Honeybee员工在会上介绍了公司各种钻探技术的工作。“如果不通过某种方式散发热量，那么钻头会过热。”

这个计划还有许多其他潜在的困难需要攻克。例如，一旦钻头足够深，钻头与着陆器之间的通信可能很难通过系绳进行。木卫二的冰壳是一个动态的环境——许多研究人员认为，那里存在着一种基于冰的板块构造运动——因此，一英里长的绳索很可能会被剪断或折断。JPL的汤姆·克维克（Tom Cwik）在AGU演讲中指出，研究人员正在研究当钻头下降时是否可以在它后面安装圆盘状的解调器。

此外，对穿甲弹和海洋探测机器人进行消毒将是最重要的，这样做是为了 减少由于航天飞行带了来自地球的微生物从而污染可居住（可能有人居住）的环境的可能性。考虑到硬件的复杂性，这种消毒将很难实现。(科尔尼基强调说，虽然艰难，但并非不可能；她说，航天飞行概念的这一方面并不引人注目。) “潜在的木卫二海洋任务的总体难度本身就是一种元障碍，喷气推进实验室的SESAME合作研究员萨姆·豪威尔说。AGU的成员豪威尔在Space上说:“我们对探测海洋的最大挑战是笑声测试风险。” 豪威尔说，大多数重要的所需穿透器技术可能至少在未来10到15年内都无法飞行。科尔尼基说，如果美国宇航局决定开发一个欧洲海洋任务，那么到21世纪30年代末的时候这个目标成为可能会变为现实发射目标。

她认为在这方面有理由感到乐观并补充了该机构愿意冒险的证据：选择蜻蜓无人驾驶飞机去土星的巨大卫星土卫六(顺便说一句，土卫六似乎还隐藏着一片液态水的海洋。并且巨大的月球表面也有碳氢化合物海洋。) 豪威尔说，木卫二海洋任务所存在风险无疑是值得承担的，他把这样的项目描述为“几乎是一种义务”他说。“我们可以拥有一种对生命的探索，”恩克拉多斯也是认为。一些探索策略中也可以应用在土卫二上，尽管土星卫星上的海洋可能比木卫二卫星的海洋更容易接近。许多巨大的“老虎条纹”裂缝遍布土卫二的南极地区，许多间歇泉将冰水、有机分子和其他物质从这些裂缝喷入太空。这些间歇泉繁多且有力；他们产生的羽流组成了土星的E环。

这个间歇喷泉的物质很有可能来自于土卫二的海洋，所以虎纹可能是一个入口，（依靠它）很有可能不必凿开几英里的冰就可以进入到水里。一些科学家和工程师正在研发可能利用此项便利漏洞的技术。

例如，美国喷气研究所（JPL）的一个小组正在研发现存外空生命勘测员（EELS），（它是）一种自主的，13英尺（四米）长的蛇形机器人。它可以沿着虎纹盘旋运动，直到它到达液态水（存在的地方）。研究员在美国地球物理协会（AGU）的一个展示上解释说，一条可以为海洋探险员提供能量的长绳索将会连接EELS和（土卫二）表面的着陆车。

JPL一个调查中展望了EELS和它的着陆车作为总体任务的一部分，同时也包括一个熔体探针和一个可以将数据从飞行器表面传回地球的土卫二轨道飞行器。

JPL的Jason Hofgartner和他的同事在AGU十二月份已经展示过的另一个研究中提到了这个想法：“在未来的十年中，一个单一的旗舰级任务将会在土卫二的表面，它的冰层里面和表面之下的海洋寻找生命，这可能是太空生物学将会有的最综合的机会。”（“旗舰”是美国国家航空和宇宙航行局（NASA）最昂贵的任务等级。行星旗舰级的探索，诸如“好奇号”火星探测器和发现了虎纹的卡西尼土星探测器，其价格通常都超过了十亿美元。）

即使NASA 还没有批准这样一个任务，间歇喷泉还是提供了一种间接从海洋中取样的方法。确实，卡西尼号多次从土卫二的羽流中飞过，未来生命探测器也可以做到相同的事情。（卡西尼号的长期完美任务结束于2017年7月，它没有被装备于搜寻生物体征。）

几个研究小组已经提议了土卫二的间接羽流（研究）任务，尽管NASA还没有选择任何一个作为发展。在出现冒着自己羽流的木卫二上，一些相似的事情也是可能（发生）的。然而，木卫二的假定间歇喷泉活动似乎要比任何时刻都拥有喷射能量的土卫二更弱和更短暂。

木卫二快船队的成员们曾说如果演习可行的话，他们会将在木卫二的漂浮物中穿梭作为目标，并且他们认为尽管快船并不是生命探索的官方使行团，但那里有机会-尽管几率渺茫-如果那里能找到我们想要的存在，探针可以检测出漂浮材料中的生物特征。”使行团的科学家说道。

所以放松点，如果你是海洋卫星的爱好者，接下来的几十年里可能会有很多乐趣等着你去发现。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.Mike Wall -guoguo，Sue，Sherry，热爱可抵岁月漫长，dkanmbslucky，露啦啦露啦啦

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1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自：https://www.space.com/alien-life-ocean-moons-europa-enceladus.html

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