淼森
在南極的某處冰地上,開著一個直徑183厘米的大洞,洞口旁站著6位美國宇航局的科學(xué)家,他們正在操作著什么。他們這次并不是要研究南極的水下環(huán)境,而是正在測試一輛叫做“BRUIE”(Buoyant Rover for Under-Ice Exploration,冰下探索浮力漫游車)的水下探測器。
木衛(wèi)二的地下液態(tài)水
他們?yōu)槭裁匆罄线h(yuǎn)地跑到南極冰大陸進(jìn)行測試呢?因為這輛水下探測器可不簡單,科學(xué)家們希望它將來能夠去往木衛(wèi)二,在木衛(wèi)二“冰殼”下的“海洋”尋找外星生命。
美國宇航局科學(xué)家設(shè)計的冰下探索浮力漫游車
在我們進(jìn)一步了解BRUIE號水下探測器之前,先讓我們簡單了解一下木衛(wèi)二吧。
木衛(wèi)二的直徑約有3100千米,略小于月球的3500千米。1990年,美國宇航局向木衛(wèi)二發(fā)射了“伽利略”號衛(wèi)星探測器。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,科學(xué)家們猜想,木衛(wèi)二的表面上很可能有大量的液態(tài)水。
一個重要的依據(jù)就是科學(xué)家們在木衛(wèi)二上觀測到了一種類似大型水蒸氣羽流的場景;加上木衛(wèi)二是太陽系中已知表面最為光滑的天體,木衛(wèi)二表面溫度最低為-223℃,最高為-148℃,這意味著木衛(wèi)二的表面極有可能結(jié)了一層厚厚的冰。但既然水都結(jié)成冰了,液態(tài)水又從何說起?因為科學(xué)家們測得木衛(wèi)二上的潮汐力是地球的1000倍,由這種程度的潮汐力引起的潮汐加熱足以使冰下的“海洋”保持液態(tài),也正是這股潮汐力“扯裂”了冰面,使得大量較為溫暖的水沖向表面,隨后又遇冷形成大型水蒸氣羽流。
科學(xué)家們利用這個理論猜想和收集到的數(shù)據(jù)建立了一個模型,成功地預(yù)測了2016年9月木衛(wèi)二上的一場大型水蒸氣羽流。根據(jù)模型預(yù)測,木衛(wèi)二上的液態(tài)水量很可能是地球的三倍,而且溫暖的海洋預(yù)示著它可能還具有生命。這給了科學(xué)家們足夠的動力,想盡辦法對木衛(wèi)二進(jìn)行更深入的探索。BRUIE號也因此誕生了。
BRUIE號的結(jié)構(gòu)非常簡單:一根1米長的圓柱體兩端連接兩個大輪子,便于在冰層下行駛。圓柱體分為兩節(jié),每節(jié)可獨立地上下旋轉(zhuǎn),并配有各自的攝像頭和照明燈。BRUIE號之所以是這樣的結(jié)構(gòu),是因為這能使它既可以漂浮于海洋中,又可以沉潛入海底,還能盡可能地減少不必要的制動,減少能量的損耗,并降低BRUIE號對冰層下可能的微生物的生命威脅。科學(xué)家們可不希望將來BRUIE號剛跟外星生命接觸就將這些小小的生命給帶走了。
當(dāng)BRUIE號貼近冰底之后,它才正式開始工作,此時它將緩慢地向前行進(jìn),并用攝像頭拍攝影像。
這還不是BRUIE號的最終形態(tài),畢竟,它將來要去往的地方環(huán)境條件將更為嚴(yán)峻。BRUIE號的能量也一直讓科學(xué)家們頭痛,如果在木衛(wèi)二的表面倒還好,BRUIE號可以利用太陽補充能源,但一旦BRUIE號下到冰下的海洋,它將不知道何年何月才能夠回到“地面”,更不用說在這之前,它要想辦法穿透30千米厚的冰層。
科學(xué)家們倒是想到了一種解決方案,那就是未來的BRUIE號將由核能驅(qū)動,然后利用核能產(chǎn)生的熱量使冰融化,同時BRUIE號再推動自己穿越冰層。
不過好在距離BRUIE號正式出發(fā)還有一段時間,科學(xué)家們還要在2025年發(fā)射一艘名為“木衛(wèi)二快船”的探測器,該探測器將對木衛(wèi)二進(jìn)行至少40次的全面探測,為更進(jìn)一步的探測收集數(shù)據(jù),然后再決定BRUIE號的行程。在這段時間內(nèi),科學(xué)家們似乎有充足的時間來解決BRUIE號最重要的能源問題。
木衛(wèi)二上究竟有沒有液態(tài)水和生命?BRUIE號最終將有什么樣的建樹?在不久的未來,我們將會知道這些問題的答案。