美國(guó)國(guó)家航空航天局要派新使者去谷神星嗎?

NASA的“黎明”號(hào)探測(cè)器傳來(lái)的谷神星圖像。圖片來(lái)源：美國(guó)太空網(wǎng)

歐卡托隕石坑內(nèi)的亮斑。

美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)11月1日宣布，“黎明”號(hào)探測(cè)器上控制其指向的燃料肼已耗盡，無(wú)法操縱其主天線朝向地球或?qū)⑵涮?yáng)能電池板朝向太陽(yáng)。由于缺乏機(jī)動(dòng)性，“黎明”號(hào)任務(wù)正式結(jié)束。目前“黎明”號(hào)仍身處谷神星(Ceres)軌道，并將停留數(shù)十年。

那么，我們應(yīng)向谷神星派遣新使者嗎?新使者的主要使命是什么呢?美國(guó)太空網(wǎng)在6日的報(bào)道中予以了關(guān)注。

需要深入谷神星表面之下

“黎明”號(hào)曾發(fā)現(xiàn)，谷神星表面點(diǎn)綴著數(shù)百個(gè)奇怪的亮點(diǎn)、含有大量水冰，還有有機(jī)分子(生命的基本組成成分)。但在“黎明”號(hào)任務(wù)結(jié)束時(shí)，科學(xué)家仍有很多重大疑團(tuán)尚未厘清。

參與“谷神星”任務(wù)的科學(xué)家、月球與行星研究所下屬大學(xué)太空研究聯(lián)合會(huì)成員保羅·申克認(rèn)為：“要解決這些問(wèn)題，可能需要深入到谷神星表面之下，因?yàn)閺能壍郎汐@得的信息仍然有限。”

應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注歐卡托隕石坑

申克說(shuō)，他希望能有探測(cè)器被派去探索歐卡托隕石坑(Occator Crater)。“黎明”號(hào)2016年10月拍攝的一張圖像顯示了谷神星上的一個(gè)明亮區(qū)域，就位于該隕石坑。隕石坑寬92公里，包含谷神星上最大和最亮的亮斑，而且含有咸沉積物——咸水從地下噴出后在表面凍結(jié)所留下的沉積物。這一發(fā)現(xiàn)揭示，谷神星內(nèi)部比科學(xué)家以前認(rèn)為的更溫暖。

此外，歐卡托隕石坑內(nèi)最普遍的礦物質(zhì)是碳酸鈉，這一物質(zhì)也恰好廣泛存在于地球上有熱液活動(dòng)的地方(包括黃石國(guó)家公園等)。申克說(shuō)：“眾所周知，某些細(xì)菌可在這些地方生存。”

但他同時(shí)表示，微生物在谷神星上生存“相當(dāng)不可能”，因?yàn)樽矒舢a(chǎn)生的熱量持續(xù)的時(shí)間不夠生命進(jìn)化。要知道，地球形成之后7億年，才出現(xiàn)最早的生命形式。“這種撞擊會(huì)產(chǎn)生足夠的熱融化冰并產(chǎn)生地下水，地下水接著在中心區(qū)域循環(huán)。但在數(shù)萬(wàn)到數(shù)百萬(wàn)年間，熱區(qū)域會(huì)不斷收縮，水不斷流逝直到凍結(jié)。”

申克說(shuō)，無(wú)論谷神星是否能成為生命的棲息地，在其上看到的熱液過(guò)程可以幫助科學(xué)家了解太陽(yáng)系中其他天體上的類似過(guò)程，比如被認(rèn)為太陽(yáng)系內(nèi)最有可能出現(xiàn)地外生命的木衛(wèi)二、土衛(wèi)二。就像生活在地球深海熱液噴口的細(xì)菌一樣，生活在其他天體上擁有類似特征區(qū)域的生物可能也不需要陽(yáng)光，相反，它們可能依賴地?zé)崮軄?lái)生存。

就谷神星而言，被其他大型太空巖石撞擊似乎是其地?zé)崮艿膩?lái)源。申克說(shuō)：“撞擊物與水的水熱反應(yīng)顯然會(huì)在谷神星表面形成礦物質(zhì)，理解這個(gè)過(guò)程在包括火星在內(nèi)的其他星球上如何運(yùn)作，以及這些物質(zhì)如何到達(dá)地表等，對(duì)于了解整個(gè)太陽(yáng)系的熱液過(guò)程非常重要。盡管我們?cè)诘厍蛏嫌泻芏噙@方面的信息，但地球地殼的化學(xué)性質(zhì)與谷神星的非常不同。”

在谷神星上登陸和漫游

申克說(shuō)，因?yàn)闅W卡托隕石坑擁有生命在其他天體上出現(xiàn)所需的一些條件，不少科學(xué)家希望派遣一款著陸器到谷神星上開(kāi)展進(jìn)一步探索。理想情況下，任何未來(lái)的任務(wù)都將包含一輛小型漫游車。

“黎明”號(hào)只能從軌道上研究谷神星，其距離谷神星最近的軌道高度為35公里;但登陸谷神星表面的探測(cè)器可通過(guò)提取樣本并在原地或航天器內(nèi)分析，來(lái)獲得更多有關(guān)谷神星組成的信息。

申克說(shuō)，“黎明”號(hào)探測(cè)器使用光譜儀來(lái)確定矮行星表面上的元素組成，但測(cè)量結(jié)果“主要由那些具有光譜活性、能揭示特定波長(zhǎng)吸收帶的材料所支配”，而碳質(zhì)材料在這類測(cè)量中并不能很好地顯示出來(lái)，很可能成為“漏網(wǎng)之魚(yú)”，“所以我們可能不得不降落到表面去尋找”。

其實(shí)，早在2008年，科學(xué)家已開(kāi)始致力于為谷神星的下一次探測(cè)任務(wù)制定初步計(jì)劃。名為“谷神星極地著陸器”(Ceres Polar Lander)的擬議任務(wù)就計(jì)劃向谷神星派遣一款軌道器—著陸器組合，將著陸器放在谷神星北極以尋找生命的線索。該任務(wù)計(jì)劃采用NASA準(zhǔn)備登陸火星的軟著陸技術(shù)。歐洲泰雷茲阿萊尼亞宇航公司和法國(guó)南特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在當(dāng)年的歐洲行星科學(xué)大會(huì)上展示了該任務(wù)概念。

目前還沒(méi)有任何太空機(jī)構(gòu)計(jì)劃向谷神星派遣新任務(wù)，但既然“黎明”號(hào)已經(jīng)功成身退，這種情況可能會(huì)改變。不過(guò)，申克說(shuō)，NASA提議的任何谷神星探測(cè)任務(wù)都必須經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的審查才能獲得通過(guò)，與此同時(shí)，科學(xué)家有大量來(lái)自“黎明”號(hào)的數(shù)據(jù)需要篩選，“我們才開(kāi)始了解谷神星，需要一段時(shí)間來(lái)弄清楚我們看到了什么”。(劉 霞)

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