作者：文乐乐 来源：中国科学报
几十年来，科学家一直梦想着木星的卫星木卫二（欧罗巴）及其冰层下可能存在的广阔海洋。现在，距离向那里发射宇宙飞船只有几周时间了。9月10日，美国国家航空航天局（NASA）确认，其“欧罗巴快船”航天器将按计划发射。此前，人们曾担心，由于晶体管可能存在问题，这艘价值50亿美元的航天器的发射会大幅推迟。
木卫二。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
“我们相信，我们的航天器和有能力的团队已经为发射操作和在木卫二上的全部科学任务作好了准备。”NASA喷气推进实验室（JPL）主任 Laurie Leshin在当日的新闻发布会上说。
“欧罗巴快船”的质量超过3.2吨，高度约5米，完全展开太阳能电池板时的宽度超过30米，是NASA有史以来为行星任务建造的最大航天器。昨天该任务通过了NASA术语中的“关键决策点E”——在发射之前需要清除的最后审查障碍。航天器的发射窗口将于10月10日开放。
如果下个月成功发射，该探测器将于2030年4月抵达木星。它的9种仪器将调查木卫二的冰层以及科学家怀疑位于其下存在的海洋，以确认这颗卫星是否可能支持人们所知的生命。此前的任务表明，木卫二的冰层下隐藏着一个盐水海洋，其水量是地球海洋的两倍多。木卫二的表面裂缝看起来是年轻的，这意味着这颗卫星有活跃的地质活动，暗示其内部可能足够温暖和富于变化，以维持复杂生命的化学过程。
“我们没有三录仪——电影《星际迷航》中的一种虚构仪器，以瞄准某物以揭示它是否有生命。”“欧罗巴快船”项目科学家Curt Niebur在新闻发布会上说，“探测生命是极其困难的，尤其是从轨道上。首先，我们要问一个简单的问题：是否有生命存在的合适成分？”
在晶体管问题之前，“欧罗巴快船”任务已经经历了不少挫折。2019年，NASA以预算问题为由，从航天器上拆除了一个复杂的磁力计，这激怒了科学家。在如何进入太空的问题上，也存在不确定性。这是因为美国国会一直要求航天器由NASA长期推迟的太空发射系统火箭发射。2020年，美国立法者终于允许“欧罗巴快船”航天器选择美国太空探索技术公司的“猎鹰”重型火箭进行发射。
今年5月，NASA工程师得知已经安装在“欧罗巴快船”航天器上的一批特定类型的晶体管出现异常，可能的晶体管问题浮出水面。这些组件被称为MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管），其作用类似于电路中的开关，它们来自NASA供应商、德国英飞凌公司。
由于“欧罗巴快船”航天器计划飞越木卫二49次——最近距离为25公里，还要穿过被木星磁场（大约是地球磁场的2万倍）加速的连续带电粒子，这意味着安装在探测器中的电子设备必须能够抵抗辐射损伤。
随后，NASA在美国3个实验室进行了为期4个月的24小时密集测试：JPL、约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室以及NASA戈达德太空飞行中心。
在评估了安装在“欧罗巴快船”上的同一批次的备用MOSFET后，NASA认为航天器的电路将按预期运行。这一结论部分基于这样一个事实，即在围绕木星运行的4年基线任务的前半段，航天器每21天中只有一天会处于木星辐射最严重的状态。在其余时间里，轨道飞行器的晶体管可以通过一种名为退火处理的过程，在轻微加热的情况下，从辐射损伤中部分自我修复。
“虽然‘欧罗巴快船’确实会进入辐射环境，但一旦它出来，就会有足够的时间让这些晶体管在两次飞越之间有机会自我修复和部分恢复。”“欧罗巴快船”项目经理Jordan Evans在新闻发布会上说，“我们有信心，数据也证明了这一点——它能够完成最初的任务。”
