探索土卫六和彗星取样进入NASA第四次新边疆任务决赛

图示：土卫六探测器工作假想图

网易科技讯12月21日消息，据美国科学周刊官网报道，美国航空航天局当地时间20日发布了第四次“新边疆任务”的遴选结果，最终两项任务从12项候选任务中脱颖而出进入决赛环节。其中一项任务是探索土星最大的卫星土卫六泰坦，另外一项是丘留莫夫-格拉西缅科彗星探测项目。据悉，美国航空航天局将在2019年1月之前确定最终结果，计划到2025年启动任务。

“新边疆”计划归属于NASA科学任务部（SMD）行星科学计划，实行“首席专家制”（PI）的空间科学研究，经费上限为10亿美元。首席专家主要负责具体任务中的科学审查和航天器研制工作，可以提出“多任务放射性同位素热电发生器”（RTG）和/或放射性同位素加热器单元（RHU）的应用需求。前三次“新边疆”任务分别是“新视野”冥王星探测器、“朱诺”木星探测器和“奥西里斯-雷克斯”小行星采样返回探测器。

土卫六探索任务名为Dragonfly，科学家计划向土卫六发射一部形似直升飞机的“蜻蜓“探测器。其将在土卫六地表上空飞来飞去，对星球表面充满液态甲烷的河流和湖泊景观进行深入探测。而丘留莫夫-格拉西缅科彗星探测项目名为“彗星天体生物学探测样本取回项目”（CAESAR），其将利用探测器从丘留莫夫-格拉西缅科彗星表面提取样本并返回地球，而丘留莫夫-格拉西缅科彗星是欧洲航天局Rosetta航天器先前探测过的一颗彗星。

美国航空航天局并没有像过去那样选出三个候选项目，而是直接筛选出两个项目进行PK。美国宇航局科学考察局副局长托马斯·祖尔布琴（Thomas Zurbuchen）在电话会议上宣布决赛入围者时表示：“我们基于这些项目的代表性和科学前景进行选择，并不是在头脑中简单地选择一个数字。”

据悉，土卫六探测项目由位于马里兰州劳雷尔市的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）行星科学家Elizabeth "Zibi" Turtle领导。 而CAESAR则由康奈尔大学行星科学家Steve Squyres负责，长期以来Steve Squyres一直负责火星探测项目，而CAESAR由美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心管理。一旦上马，这两个任务都会有漫长的等待期：蜻蜓探测器将于2034年抵达土卫六，而直至2038年CAESAR任务的样本才能够返回地球。

科学家推测土卫六表面或许是含有氨基酸和其他有趣分子的碳氢化合物海洋，因此土卫六也被认为是测试生命如何在地球上出现的理想之地。土卫六探测计划中的蜻蜓探测器配置了一套光谱仪，钻探设备以及摄像系统。根据任务描述，这部探测器将在土卫六地表执行各种任务。这架类似于直升机的旋翼飞机配置了核动力电源，可以在两个采样点之间行驶100公里。在宇宙的严寒中，土卫六是一个气候相对温和的地方，探测器在这种状态下可以工作多年。 负责人Turtle表示，这可能会给团队争取更多的时间，“评估前生命化学发展进程，让我们了确自身在拥有生命成分的环境中进步了多远。”

而另一个项目负责人Squyres指出，CAESAR也会完成一些比较独特的事情，不仅仅是对彗星进行取样，而是从内部捕获尘埃和挥发性冰。彗星被认为包含了太阳系的早期构建要素，将这些样本返回到地球可以进行进一步的深入分析。此前欧洲航天局的Rosetta航天器已经对彗星进行了详细的测绘，这使得CAESAR的彗星探测器可以选择彗星上非常好的地点进行取样。此外，探测器还会将采集的样本分成易失性和非易失性样本，以便完整带回地球。Squyres说：“我们将针对我们所知的条件设计所需的航天器。“

这次的选择结果再次打击了那些渴望美国航空航天局重返金星的研究人员。有四分之一的“新边疆任务”候选项目针对的都是金星，但是和其他最近的竞赛一样，美国航空航天局还无法说服自己把任务转向太空飞行。在候选项目中，Lori Glaze负责的名为Venus计划被选为科技发展基金支持项目，其旨在改进在金星严峻环境下用于研究岩石的探测器性能。此外，由美国航空航天局下属Ames Research Center研究中心Chris McKay领导的土卫二生命迹象与宜居性任务”（Enceladus Life Signatures and Habitability）也一同被选。

“新边疆任务”的成本上限为8.5亿美元，其中有1.5亿美元用于发射，是美国航天局开放给外部竞争者的行星探索计划。每个候选项目都必须根据列出的研究重点进行研究，其中包括返回金星;探测土星或其海洋卫星;探索月球的南极;或从彗星带回样本等等。

此前，“新边疆任务“已经执行了三次太空探测，它们分别是飞越冥王星的新视野号探测器、围绕木星运行的朱诺号探测器以及正前往小行星收集样本的OSIRIS-REx探测器。