「歐羅巴快船」成功發射 探索木衛二是否可蘊含生命

10月14日,獵鷹重型火箭帶着歐羅巴快船,前往木星系統,要調查木星二是否適合孕育生命。(圖/NASA)

美國航太總署NASA開發的「歐羅巴快船」(Europa Clipper)木衛二探測器,在10月14日於佛羅里達州甘迺迪太空中心發射升空,探測器在獵鷹重型火箭(Falcon Heavy)的推升下成功進入太空,開啓爲期10年的漫長航行,目標是木星的海洋衛星木衛二的初步生物學調查任務。

太空網(Space.com)報導,NASA發射評論員奈爾(Derrol Nail)在播報發射實況時說道: 「獵鷹重型火箭帶着歐羅巴快船升空,未來將揭開潛伏在木衛二衛星冰冷外殼下的巨大海洋神秘面紗。」

這場發射比原計劃晚了幾天,原本定於10月10日發射,但是超級颶風米爾頓(Milton)襲來,任務只能推遲。NASA嚴陣以待以抵禦風暴。歐羅巴快船被固定在 39A 發射臺附近的 SpaceX 機庫內。

這次的發射是獵鷹重型火箭的第 11 次發射,也是第二次星際任務。在轟鳴聲中,27具梅林火箭引擎全力推進,兩側助推器的在發射後三分鐘耗盡所有燃料才脫離,並不預留返航的燃料,因此並沒有回收。

通常情況下,SpaceX 獵鷹重型火箭和獵鷹 9 號火箭,其第一級助推器會保留足夠的燃料來進行返航着陸,以便回收和重複使用。但這一次不同,由於歐羅巴快船需要更快的速度才能擺脫地球引力,所以這一次獵鷹重型火箭都不回收。

這是一次對獵鷹重型火箭來說具有里程碑意義的任務。去年10月13日,獵鷹重型火箭搭戴NASA 的靈神星探測器(Psyche)準備前往小行星帶當中的靈神星(16 Phyche)。當時需要中央的主火箭持續推進,沒有辦法回收,但是兩側助推器則可以回收再使用。至於這一次,三支火箭都不能回收,才能提供足夠的動力將歐羅巴快船送向木星系統。

其實,歐羅巴快船的首選,並不是獵鷹重型,而是體積更龐大的太空發射系統(SLS),它的巨大推力能夠以3年的時間,就將歐羅巴快船送達木星系統,非常的快速。然而這種強大的火箭出現開發延遲,以及SLS火箭還有NASA的再次登月「阿提米絲」任務,這使得歐羅巴快船隻能選擇其他火箭。

歐羅巴快船探測木衛二的想像圖,遠方的是巨大的木星。現在的太陽能板比以前更有發電效率,因此木星如此遙遠的地方,仍然可以使用太陽能發電。(圖/NASA)

換成獵鷹重型以後,由於火前的推力較低,這次航行只能花費約兩倍的時間,而且需要利用兩次「引力彈弓」,在2025 年 2 月飛掠火星,在2026 年 12 月飛掠地球,利用地球與火星的公轉力量,才能獲得足夠的速度在 2030 年 4 月到達目的地。

歐羅巴快船是美國太空總署NASA有史以來最令人興奮、最雄心勃勃的任務之一。它是NASA行星任務中,最大型的探測船。重量6,000公斤,在太陽能板展開後,長度約30 公尺,比籃球場還要大。

木衛二的表面有着大量的棕色裂痕,可能是海水裡的礦物質,在高輻射環境下變質而變色。(圖/NASA)

然後是探測器的目標。木衛二是木星的4顆大型衛星(由知名天文學家加利略所發現,也被稱爲加利略衛星)之一。覆蓋着冰凍的外殼,表面沒有什麼坑洞,反倒是許多裂紋。科學家認爲,沒坑洞代表它的表面是經常改變的,而那些裂紋很可能是冰層與冰層之間的水,這意味着其下應該是一片巨大的鹹液態水海洋,既然水份保持液態,那麼應該是地熱造成的,有液態水、有熱源,那麼這裡就被廣泛認爲,是太陽系最適合外星生命存在的地方之一。

那麼歐羅巴快船是去找外星生命的嗎?美國太空總署科學家很快澄清,歐羅巴快船並不是直接找木衛二的生命跡像,而是尋找其表面以下環境,是否有支持生命的潛力。

噴射推進實驗室(JPL)的歐羅巴快艇計劃科學家布拉蒂(Bonnie Buratti)表示:「如果木衛二存在生命,那麼它會藏在海洋之下,所以我們無法看到它。」

「但是,如果那些海水會噴發到表面上形成冰裂紋,那麼我們可以尋找那些被帶上來的化學物質,如果是有機化學,那麼它們可能是生命的前身。我們可以觀察到一些有趣的東西。」

「歐羅巴快船是在上空持續分析,所以它不可能登陸到表面,去尋找DNA 或 RNA。實際上,我們只是尋找適合居住的環境和生命成分的證據,而不是生命本身。 」

歐羅巴快船所攜帶的鉭質金屬板,A面是一幅代表水的瓶子,之下的文字是美國桂冠詩人艾達·利蒙寫給木衛二的詩,還有天體地質學家羅恩·格里利(的肖像。B面是103 種不同語言表達「水」的波型圖。(圖/NASA)

有趣的是,歐羅巴快船還帶有一些「文學氣質」,一張保護其儀器和關鍵電子設備免受木星輻射的鉭質金屬板,兩面都有非常有趣內容,靠內側的是一幅代表水的瓶子,瓶子中心是一塊矽微晶片,錄製着超過260 萬個名字。瓶子圖畫之下是美國桂冠詩人艾達·利蒙(Ada Limón)寫的詩《神秘禮讚:獻給歐羅巴的詩》(In Praise of Mystery: A Poem for Europa),這首詩由她親筆刻在一面。左下角是天體地質學家羅恩·格里利( Ron Greeley) 的肖像,他於2011年過世,生前對天文教育、行星研究都有重要貢獻。

鉭板靠外的一面,則是103 個波形圖,這是 103 種不同語言(包括印地語)說出「水」一詞時產生的聲波視覺表示圖,強調液態水就是地球與木衛二的聯繫。

如果一切按計劃進行,歐羅巴快船將於2030 年4 月進入木星軌道,它將45 次飛越木衛二,以中近距離研究它。任務將於 2034 年 9 月結束,屆時歐羅巴快船會離開木星二,轉而撞向另一顆加利略衛星木衛三。之所以選擇木衛三爲任務結束地點,是因爲木衛三被認爲是生命相對較差的環境,而任務團隊成員希望,來自地球的微生物不至於污染可能存在生命的木衛二。