核动力隧道机器人或将在木卫二上寻找生命

科技工作者之家  |   2018-12-18 17:12

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这幅艺术家创作的印象画中,这种核动力“隧道机器人”可以被用于在木星冰冷的卫星木卫二上寻找生命。

1995年至2003年间,美国国家航空航天局(NASA)的“伽利略号”(Galileo)宇宙飞船曾多次飞越掠过木星的卫星木卫二(Europa)。科学家们从对该卫星的观察中发现有证据表明,木卫二冰封的表面下存在一个液态海洋,并且他们认为,该海洋中可能存在着微生物或者是已经灭绝的微生物遗迹。尽管研究人员已经对在哪里进行该项研究达成了一致,即在包裹整个卫星、厚厚的冰层下、水与岩石内核接触、以及可能存在组成生命的生化成分的地方,但是如何抵达那里进行样本采集仍然是一个战术层面上的主要问题。

据美国物理学网12月16日消息称,伊利诺伊大学芝加哥分校地球与环境科学副教授安德鲁·多巴德(Andrew Dombard)的团队,将于本周在华盛顿举行的美国地球物理联盟会议上提出一个可能在木卫二上寻找生命的解决方案——美国将发射一枚核动力隧道探测器。多巴德介绍道:“据估计,冰壳的厚度范围从2~30公里不等,而如果我们要抵达那个区域去掌握那些代表木卫二生命体的生物特征,那么这层冰壳就是一个需要克服的主要障碍。”

NASA旗下的Glenn Research COMPASS团队是一个由科学家和工程师组成的跨学科小组,旨在为太空探索和科学任务开发设计技术解决方案,多巴德及其妻子达西·迈耶-多巴德(D’arcy Meyer-Dombard)都是该小组的成员。就以上问题,该小组对一种核动力驱动的“隧道机器人”进行了概念研究,这种机器人可以穿透冰层,到达木卫二地下海洋的顶端,并同时携带可以用来寻找生命或生命遗迹的设备和仪器,另外,该机器人还可以对整个冰层架构本身的生物宜居性进行评估。

多巴德解释道:“我们没考虑我们的隧道机器人将会如何到达木卫二以及如何被部署到冰层中,我们现在只是假设它已经飞抵了那里,我们的注意力现在集中在向下钻入海洋的过程中它能够如何运作。”该机器人将对整个冰壳中和冰水交接面上的冰和水进行取样,并观察冰层的底部,寻找微生物的生物膜。此外,机器人还能在冰层内搜索是否存在其他的液态“湖泊”。

研究人员对于该机器人有两种能源设计:一种是由小型核反应堆供电,另一种由通用热源(General Purpose Heat Source)砖供电,后者是一种用于太空任务的放射性热源模块。这两种来源的热量都可以被用来融化冰壳。通信功能将由一串通过光纤电缆连接在机器人上的“中继器”提供。目前,该隧道任务是否会被安排还是未知数,如果是,这些设计方案是否会被选中,也还有待观察。

科界原创  

编译:Jonathan 

审稿:西莫  

责编:唐林芳 

原文链接:

https://phys.org/news/2018-12-nuclear-powered-tunnelbot-life-jupiter-icy.html

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