美行星科学家勾勒梦幻发现之旅

木卫一是太阳系中最活跃的火山。资料来源:美国航天局

美国宇航局行星科学项目的展示时间到了。今年秋天，该机构将从28个提议中选择3-5个太阳系探索计划。最终，只有一个项目是幸运的:美国宇航局最新的发现任务，将于20世纪20年代初发射。

在这里，《自然》将展示提案中出现的广泛主题。这些提议于今年2月提交给美国国家航空航天局。该提案中的任务预计将成为该机构迄今预算最低的太阳系探索项目——其最终任务的预算支出为4.5亿美元或略低于4.5亿美元。在你看来，美国宇航局应该探索哪个方向？

1.维纳斯

直到1994年，人类才第一次开始拜访地球的“姊妹星”。当时，美国行星科学任务和美国宇航局的麦哲伦轨道飞行器通过控制坠入金星表面，完成了探索任务。(欧空局的金星快车从2006年到2014年探索了这颗行星，日本的黎明号将在今年12月第二次尝试进入金星轨道。)

痴迷于金星探索的科学家们已经围绕太阳系中离太阳第二近的岩石行星提出了各种各样的探索任务。其中许多任务包括使用雷达穿透金星轨道上的稠密大气层，探测其炽热的火山活动区域。例如，这项名为VERITAS的任务计划绘制一张地球的高分辨率地图。通过在同一个地方的反复飞越，维尔软件可以揭示金星的表面是否与地球的地震区相似，以及它活跃的火山区是否也在变化。

2.月球

阿波罗号宇航员早在1969年就登上了月球，但是研究人员仍然需要更多地了解月球表面。从天文学上来说，月球是地球的邻居。目前，12名宇航员已经登陆月球。人类在未来还会发现什么？

似乎还有很多东西要探索。这一次，美国国家航空航天局的两个提案提议通过高科技手段探索具体的月球科学问题。其中之一是“月球时代和风化探索”(MARE)任务，其目的是将阿波罗宇航员的探索与地面科学家的实验室研究结合起来，通过矿物的放射性衰变来测量月球熔岩的年龄。另一项任务，纳米温暖号母船，将计划飞往月球并发射一系列立方体卫星来探索月球表面神秘的磁性漩涡，并观察它们如何与太阳风相互作用。其他立方体卫星将对月球地磁异常进行俯冲轰击，以进一步探测异常。

3.火星卫星

自2001年以来，美国宇航局已经向火星发射了七次探测任务，但火星卫星火卫一和火卫一没有参与。这一次至少有三个提案集中在这颗红色星球的卫星上。

为什么会这样？因为没人知道这些卫星来自哪里。它们可能是45亿年前形成的火星的残余。它可能是一颗大质量小行星的产物，现在距离撞击这颗红色行星相对较近。它也可能是小行星碎片或其他被火星引力捕获的物质。

三个任务的设计概念包括探索火卫一和火卫一的起源。其中一人建议探测器进入火星轨道，绕两颗卫星飞行几周。另一个建议分别绕两颗卫星飞行。第三个建议是降落在火卫一上进行近距离观察。

4.小行星

也许小行星探索是这次探索任务中最复杂的提议，包括对小行星和其他小天体的探索。一些探测器专注于特定的小行星。其中之一是参观由金属岩石制成的“幽灵星”，它类似于地球的核心。双星小行星原位探测器(BASiX)的任务是轰击双星小行星，以探测轰击对两个天体引力运动的影响。

其他小行星探索的想法可以归类为旅行。其中一项任务建议参观太空中的九个小岩体(其中一些位于火星和木星的行星带之间，而另一些将在离地球非常近和危险的距离内通过)，以发现它们为什么不同于较大的小行星，如灶神星和谷神星(美国宇航局的黎明探测器目前正在它们周围飞行)。

此外，还有一个名为“露西”的探测项目，该项目以标志性的古代人类骨骼命名，并计划绕木星的小行星特罗西区域飞行。相关研究可以了解早期太阳系中形成行星和其他天体的“化石”材料。

行星火山

冰岛或夏威夷不是太阳系中最活跃的火山。他们位于欧罗巴。这颗卫星的表面在木星的巨大引力下非常热。

为了尽可能避免来自木星的可怕辐射，木卫一火山探测器(IVO)的任务将进入一个巨大的扩展轨道，每周只接近木星和木卫一一次。它将通过Io九次，在此期间它将全天候捕捉卫星的火山活动。在2028年新年前夕，它甚至会飞过卫星上被称为佩莱的火山的气体柱。

由于这次旅行远离太阳，IVO将需要极其强大的太阳能电池板来吸收尽可能多的阳光。(路捷)

《中国科学日报》(第三版国际版，2015年3月24日)