“點燃木星拯救地球”?不,木星探測才是正經

“點燃木星拯救地球”?不,木星探測才是正經
2019年03月09日 09:43 環球網

  電影《流浪地球》中,木星曾為試圖逃離太陽系的地球制造了大麻煩。地球本想借助木星引力加速逃亡,但差點被其巨大引力撕碎。最后主人公犧牲自己,點燃木星,讓地球繼續向著太陽系外流浪。

  在現實中,這顆巨大的星球,對人類也同樣有著非凡的吸引力。只是,飛向它的專用探測器,都和電影中的地球一樣,命途多舛。

  近日,北京航空航天大學宇航學院教授徐世杰在接受科技日報記者采訪時說,在我國有待開展的深空探測項目中,木星探測才應該是重點。

  阿波羅登月計劃,啟動于上世紀60年代;美國的火星巡游探測器,發射于上世紀90年代。但對木星的探險之旅,美國也只進行了兩次。“國家開展重大項目,要考慮三方面因素,一是科學目標,二是對技術的牽引作用,三是經濟效益或社會效益。”徐世杰說,月球探測和火星探測還是在走前人走過的路,但是木星探測,則幾乎和其他國家站在同一起跑線上。“木星探測對上述三方面都有重要意義。”

  探索木星,可以尋找地外生命。木星的衛星木衛二被認為最可能有生命存在——其表面有巨大冰層,冰層之下,有液態水。

  徐世杰打了個比方——在火星上找生命,屬于“考古”,找的是生命存在過的痕跡;但在木衛二上,一切是現在進行時,“科學意義重大”。

  而要想順利探測木星,有兩大技術難關必須闖。

  “防輻射技術是木星探測尤其是木衛二探測的難點。”徐世杰說,木星輻射帶半徑達70萬公里,木衛二的軌道完全在木星的輻射帶內,探測器離木星稍近,就會遭受它的超強輻射轟炸。美國國家航空航天局第一個探測木星的航天器是“伽利略”號,發射于1989年,“因為輻射出了20多處故障”;“朱諾”號木星探測器于2011年升空,飛行4年11個月后進入木星軌道。徐世杰介紹,盡管“朱諾”號帶有用150公斤鈦做成的防輻射盔甲,但保護作用依然有限,不得不選擇比較高的軌道,并使軌道盡量接近輻射較少的極區。

  第二個要攻克的技術難題,是能源。

  經過漫長旅途,穿越小行星帶到達木星附近之后,探測器能接收到的太陽能功率僅為地球附近的1/25。如果不想讓探測器攜帶巨大的太陽能帆板,就要用到核能。在放射性同位素熱電發生器中,放射性材料衰變釋放熱能,熱能再被轉換為電能。“現在用得最多的燃料是钚-238。但钚在自然界中儲量并不多,美國的钚-238庫存也日漸減少,越發捉襟見肘。”徐世杰說,美國正在研發可替代的新能源材料。相比之下,我國的深空探測器并不多,短期內還不會“缺糧”,但這種理想燃料遲早會耗盡。“如果不積極研發新能源,將來可能會很被動。”

  美國的探索還在推進。2023年,其將發射“歐羅巴快船”,在軌道上對木衛二進行探測,并獲取木衛二噴射的羽流樣品;2025年左右,美國將發射木衛二著陸器,這項計劃已于今年得到1.95億美元的概念研究經費。

  我國的木星探測計劃已在關鍵技術攻關階段。航天專家龐之浩此前接受科技日報記者采訪時曾介紹,我國科學家從長遠考慮,已經提出了“木星系統探測”計劃建議,主要將研究木星磁層結構、木衛二大氣模型、木衛二表面冰層形貌及厚度、金星—地球—木星間的太陽風結構,以及地球生命的地外生存狀態及其演變特性等。“希望時機成熟后,這項計劃能早日實施。”龐之浩說。

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