刚刚，SpaceX的重型猎鹰火箭（Falcon Heavy）发射成功，火箭上搭载的是NASA用于探索木星卫星木卫二（Europa）的Europa Clipper航天器。
Source：@SpaceX
NASA JPL发帖：”It’s official:@EuropaClipper has set sail to an ocean world 🚀“，这是真正意义上星辰大海的奔赴。Elon Musk发帖提到：
Europa has the highest chance of life in our solar system, because of the thick, protective shell of ice that covers its ocean
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木卫二是太阳系中生命存在可能性最高的星球，因为其海洋被厚厚的保护性冰层覆盖
Europa Clipper航天器将飞越火星，利用火星的引力进行加速以获得所需的速度，以便在 2030 年之前到达木星的卫星木卫二。
NASA的Europa Clipper是一个雄心勃勃的探测任务，旨在深入研究木星的冰冻卫星木卫二（Europa）。木卫二被认为是太阳系中最有可能存在外星生命的天体之一，特别是因为其冰层下可能藏有液态海洋。Europa Clipper计划通过一系列轨道飞行，使用先进的科学仪器揭示木卫二的地质特征、潜在的海洋存在、冰壳结构及其是否具备支持生命的条件。
一、任务背景
木卫二是木星的四个伽利略卫星之一，表面覆盖着一层厚厚的冰壳，下面可能存在一个巨大的液态海洋。科学家们推测，这个海洋可能具备维持生命所需的条件，包括水、化学成分和能量源。因此，Europa Clipper的主要目标是确认这些假设，并更深入地理解木卫二的潜在可居住性。
二、Europa Clipper的主要科学目标
Europa Clipper的任务分为几个核心科学目标：
- 探测木卫二的潜在海洋：通过对冰层厚度、海洋深度和内部结构的探测，验证木卫二是否拥有一个液态海洋，并评估其可能的物理和化学性质。
- 研究冰壳结构：通过高分辨率成像和雷达探测，Europa Clipper将绘制木卫二冰壳的三维结构，帮助科学家理解冰壳的动态行为，如冰的裂缝、流动及可能的地表活动。
- 化学成分分析：任务将检测冰壳和潜在的羽流（类似于土卫二的羽状喷发）的成分，特别关注那些可能支持生命的有机化合物和能量源。探测大气中喷射物质的成分将帮助判断地表下的化学反应。
- 地质活动和表面特征：Europa Clipper将研究木卫二的地质历史，分析其独特的表面特征，如裂缝、山脊和混乱地形，并寻找表面和内部活动的证据。
三、科学仪器
Europa Clipper配备了一系列先进的科学仪器，用于详细探测木卫二的各种特征：
- Europa成像系统（EIS）：这套高分辨率相机将拍摄木卫二表面的详细图像，以研究其地质活动和地表特征。
- 冰穿透雷达（REASON）：这是一种能够穿透冰层的雷达，旨在绘制木卫二冰壳下的结构，包括潜在的液态水层。
- 红外光谱仪（MISE）：通过光谱分析仪器，探测木卫二表面的化学成分，尤其是寻找水和有机化合物的存在。
- 等离子体和磁场探测器：这些仪器将测量木星磁场与木卫二相互作用产生的等离子体环境，帮助判断地下海洋的存在。
- 质谱仪（MASPEX）：用于分析木卫二大气层中的气体成分，尤其是羽状物喷发中的挥发性物质，以确定其化学构成。
- 热成像仪（E-THEMIS）：通过探测木卫二表面的热辐射，这个仪器将帮助找到表面活动的热源，可能与地下液态水接近地表的地方有关。
四、任务特点
Europa Clipper不会直接进入木卫二的轨道，而是采用多次近距离飞越的方式。任务初期，探测器将围绕木星运行，并利用木星强大的引力进行轨道修正，每次飞越木卫二时都能收集大量数据。这种策略可以减少Europa Clipper长期暴露在木星强烈辐射中的时间，同时增加数据采集的覆盖面。
Europa Clipper的任务持续时间初步设定为大约3年，在此期间计划完成45次以上的近距离飞越，每次飞越高度在25公里到2700公里之间。每次飞越的路径和高度将根据科学目标进行调整，以便涵盖木卫二表面的不同区域。
五、与其他任务的协同
Europa Clipper与欧洲空间局的JUICE（木星冰月探测器）任务有一定的互补性。JUICE主要关注木星的其他冰冻卫星，如盖尼米得和卡利斯托，而Europa Clipper则专注于木卫二。这两项任务将共同提供关于木星系统内冰冻卫星的宝贵数据，帮助科学家全面理解这些天体的地质和潜在的可居住性。
六、任务进展和时间表
Europa Clipper于2024年10月发射，预计到达木星系统的时间为2030年左右。该探测器已使用SpaceX的重型猎鹰火箭（Falcon Heavy）发射成功，并将在旅程中多次利用太阳系中行星的引力加速。任务将为期数年，随着其对木卫二的深入探测，有望大大拓展人类对外星环境中液态水的理解，并为未来的生命探索任务提供基础。
七、未来展望
如果Europa Clipper成功确认木卫二冰层下存在液态海洋，并发现有利于生命存在的化学成分，未来的任务可能会更加直接地探测冰下海洋，甚至有潜力在海洋中寻找微生物生命的迹象。