新仪器将研究木卫二的潜在适居性

新仪器将研究木星卫星欧罗巴的潜在宜居性

美国西南研究所的两款仪器于10月14日搭载NASA的欧罗巴飞船从肯尼迪航天中心发射。该飞船旨在对木星的卫星欧罗巴进行详细的勘测，探究其是否具备适合生命存在的条件。

由西南研究所开发的行星探测质谱仪（MASPEX）和紫外光谱仪（Europa-UVS）是其中的两项科学仪器，旨在探索木星第四大卫星欧罗巴，这也是太阳系中潜在生命最有可能存在的地点之一。上世纪90年代，NASA的伽利略任务获得了强有力的证据表明，欧罗巴拥有一个未知厚度的冰壳下的液态海洋。这个全球海洋的水量可能至少是地球的两倍。

西南研究所的高级副总裁吉姆·伯奇博士表示：“远程表征这个海洋的能力至关重要——MASPEX的质谱分辨率比以往所有太空飞行的任何东西都要高出50倍。” 伯奇博士是MASPEX的首席调查员，他领导着该研究所的空间部门，包括专注于空间科学、太阳系科学和空间系统的三个部门。“MASPEX可以区分几乎具有相同质量的分子，基于束缚原子的能量。它还可以区分同位素——即质子数相等但中子数不同的原子。这些功能对揭示欧罗巴的可居住性至关重要。”

欧罗巴-UVS是西南研究所建造的紫外光谱仪系列的第六台设备，从目前正在执行任务的朱诺号探测器上的朱诺-UVS仪器中积累的设计经验中受益良多。

“UVS的设计是为了寻找并研究欧罗巴表面裂缝可能产生的喷流。” UVS仪器的首席研究员、西南研究所的高级项目经理库尔特·雷瑟福德博士表示。UVS将研究欧罗巴大气的成分和化学组成，以了解其来源、结构和变化性。它将寻找和表征喷流的活动性以及地下水库的性质。

“一旦UVS探测到任何潜在的喷流，飞船可能会穿过它们，让MASPEX‘嗅’到挥发性气体。” 伯奇博士说。

质谱仪被设计用来测量这些气体的分子和同位素组成，为潜在微生物生命的代谢能源提供见解。

“通过这些精确的测量，气体的组成将揭示内部情况，以及欧罗巴冰面下是否存在生命条件。” 伯奇解释道。

另一台UVS目前正在欧洲空间局的朱庇特冰卫探测器（Juice）上前往木星，计划绕行木星及其卫星伽尼米德。

“在木星系统中有两台UVS仪器进行测量将提供令人兴奋的互补科学可能性。” 雷瑟福德说。“Juice主要研究伽尼米德，但它将飞越欧罗巴两次。”

欧罗巴飞船是NASA用于行星任务的最大型太阳能飞船，它将进入长时间环绕气体巨行星木星的轨道，连续进行为期四年的近距离飞越欧罗巴。总共，该任务将在高度介于16英里至1,700英里（25公里至2,700公里）的范围内进行近50次飞越。

MASPEX仪器团队包括来自西南研究所、SETI、华盛顿大学、亚利桑那州立大学、伦敦帝国学院和法郎什孔泰大学的科学家。欧罗巴-UVS仪器团队包括来自西南研究所、得克萨斯大学圣安东尼奥分校、SETI、行星科学研究所、瑞典皇家理工学院和德国科隆大学的科学家。