NASA的噴氣推進實驗室日前發(fā)布了一種新概念的機器人，它將使用一種人類已經(jīng)使用了300年之久的蒸汽機技術(shù)，而機器人的探索目的地正是被科學(xué)界寄予厚望的木星的冰月衛(wèi)星-歐羅巴（木衛(wèi)二），NASA為何要突然探測木衛(wèi)二，而且還使用這種古老的技術(shù)？
木衛(wèi)二是伽利略1610年發(fā)現(xiàn)的，它是木星四顆最早發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星之一，木衛(wèi)二的直徑約為3120千米，只比月亮稍稍小一些，它距離木星67萬千米，已經(jīng)被木星潮汐鎖定，和其他幾顆伽利略衛(wèi)星形成了軌道共振！
第一個拜訪木衛(wèi)二的探測器是先驅(qū)者10號，1973年12月4日，先驅(qū)者10號告訴掠過木星以及它的龐大的衛(wèi)星系統(tǒng)，局限于探測器的條件與軌道，留下了第一張木衛(wèi)二有些模糊的照片！
1979年3月旅行者一號掠過木星，它具有更高分辨率的相機和更近的距離，在48小時的飛掠過程中獲得了大量的照片，第一次發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二遍布條紋，卻沒有發(fā)現(xiàn)有撞擊坑！
我們對木衛(wèi)二的認識，除了前兩張模糊的照片外，大部分都來自于伽利略探測器，盡管伽利略的高增益天線由于在太空中冷焊無法打開，但伽利略探測器仍然用它的小水管發(fā)回了大量的資料，二后續(xù)的木星探測器朱諾則以更高分辨率的視角觀察木星和它的衛(wèi)星系統(tǒng)。
木衛(wèi)二的結(jié)構(gòu)
木衛(wèi)二有一個巨大的冰殼，這在太陽系行星中絕無僅有，但在木星和土星的衛(wèi)星系統(tǒng)中卻比比皆是，1995到2003年間環(huán)繞木星的伽利略號探測器采集到的磁場數(shù)據(jù)表明在它的內(nèi)部有一個和地球咸水海洋類似的傳導(dǎo)層！另外木衛(wèi)二還有一個和地球類似的鐵鎳質(zhì)內(nèi)核！
木衛(wèi)二的表面是一個冰殼，所以它是太陽系內(nèi)最光滑的天體，表面起伏不超過一千米，大多都再幾百米之間，這個冰殼厚達數(shù)十千米，再往下是一個上百千米的冰下海洋！然后再是高溫的地幔層，最后是金屬質(zhì)內(nèi)核！
木衛(wèi)二熱量來源在哪里？為什么形成巨大的冰下海洋？
木衛(wèi)二表面溫度極低，赤道地區(qū)平均溫度僅為-163℃，兩極則只有-223℃，為什么凍得硬邦邦的冰層下有一個液態(tài)海洋，一時間把科學(xué)家搞的有點頭暈！不過很快就有了猜測，這個熱量第一個來自于木衛(wèi)二與其他伽利略衛(wèi)星之間的軌道共振，最終熱源來自于木星的引力！
另外木衛(wèi)二也有一個金屬質(zhì)內(nèi)核，內(nèi)部放射性物質(zhì)的衰變可能也提供了部分熱量，雙管齊下，導(dǎo)致木衛(wèi)二的可以保持一個龐大的冰下海洋存在！木衛(wèi)二非?；钴S，表面有大量的間歇噴泉，飛越木星的探測器能拍到木衛(wèi)二的羽狀水蒸氣，2019年6月NASA通過哈勃望遠鏡取得的木衛(wèi)二光譜研究發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二的冰下海洋可能存在氯化鈉，這佐證了伽利略探測器在25年前取得的咸水海洋的結(jié)論。
而木衛(wèi)二遠超地球的水體，讓科學(xué)家們浮想聯(lián)翩，甚至認為木衛(wèi)二的冰下海洋中可能已經(jīng)存在一個生態(tài)系統(tǒng)！從地球南極的東方湖（沃斯托克湖）和惠蘭斯湖的研究發(fā)現(xiàn)，冰下生態(tài)是非常豐富多彩的，蒙大拿州立大學(xué)的微生物生態(tài)學(xué)家約翰·普利斯庫研究設(shè)計了無菌采樣器，在與世隔絕了上百萬年的惠蘭斯湖的樣品中發(fā)現(xiàn)每毫升水體中還有13萬個細胞，與深海微生物密度非常接近，DNA測序則顯示有高達3900多種古細菌！而且還不排除存在更高等生命的可能性。
可能大家對細菌都嗤之以鼻，但除了地球以外，太陽系還沒有任何一顆行星上發(fā)現(xiàn)哪怕只是最簡單的生命形式，如果人類在木衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)細菌，那絕對是一個劃時代的發(fā)現(xiàn)，人類的外星生命探測史將會被改寫！
《自然通訊》在2020年3月11日刊發(fā)了一篇文章，標(biāo)題是《NASA’s Europa Clipper—a mission to a potentially habitable ocean world》（NASA的歐羅巴快船-一項對可能居住的海洋世界的任務(wù)），文章認為全球性的咸水海洋和巖石質(zhì)的界面之間的豐富的化學(xué)反應(yīng)是生命的基礎(chǔ)，因此NASA將以“Europa Clipper”評估歐羅巴（木衛(wèi)二）是否存在生命！
論文認為木衛(wèi)二穿越木星強大的輻射層將水和雜質(zhì)形成氧化劑，這些物質(zhì)能進行氧化的化學(xué)試劑，歐羅巴通過海底巖石進行積極的循環(huán)，將產(chǎn)生氧化-還原反應(yīng)，地球上已知的所有生命都通過這種方式獲得化學(xué)能，實現(xiàn)細胞的維持，新陳代謝和繁殖等生命才能發(fā)生的重要工作！
木衛(wèi)二表面非常年輕，這表示它的表面一直都在和內(nèi)部發(fā)生交換，這讓表面的氧化劑可以循環(huán)進入木衛(wèi)二水體，得以保持或者部分保持水體充氧，這是木衛(wèi)二可能存在生命的理論基礎(chǔ)！
歐羅巴任務(wù)概況
NASA的Europa Clipper任務(wù)任務(wù)目標(biāo)是了解冰殼結(jié)構(gòu)和其表面的噴發(fā)地形、海洋和地表以及冰層到海洋是如何交換循環(huán)的，通過化學(xué)方法了解歐羅巴海洋是否存在生命，當(dāng)然還有科學(xué)家最感興趣的地形和區(qū)域！
因此歐羅巴快船配備了紫外光譜儀，探測羽狀氣流的大氣成分，還有塵埃顆粒分析儀采樣分析歐羅巴噴出物的有機特征，還有地表遙感的的成像系統(tǒng)和熱成像系統(tǒng)！還有穿透冰層的雷達，描繪歐羅巴的三維冰層結(jié)構(gòu)等。
未來在木衛(wèi)二上蹦蹦跳跳的蒸汽機
NASA噴氣推進實驗室發(fā)布的蒸汽自動自主檢索機器人（SPARROW），大小約和足球差不多，它將加熱木衛(wèi)二無處不在的冰，形成蒸汽反推在木衛(wèi)二上跳躍前進，為防止其在木衛(wèi)二上猶如冰刃一般的表面穩(wěn)定降落，SPARROW設(shè)計成了陀螺儀穩(wěn)定的形式！
它讓木衛(wèi)二表面的行進以及探測效率成百倍的上升，而推進介質(zhì)則來自于冰融化加熱的水蒸氣，如果利用核電池，再加以合理的規(guī)劃，似乎可以再木衛(wèi)二上蹦蹦跳跳幾十年啊，這想想就激動，火星探測器都能爬十幾年，這木衛(wèi)二上能蹦幾十年，一直都有發(fā)現(xiàn)，實在是科學(xué)界之幸事！
SPARROW任務(wù)還設(shè)想了一種集群工作的模式，比如不同的機器人又不同的任務(wù)，有的在表面獨立研究，有的可能會融化冰塊給其它探測器提供燃料，而且還安排了其回到探測器附近加注燃料！
