在對木星衛星木衛二——以及可能位於其冰冷表面之下的浩瀚海洋——進行了數十年的夢想之後，科學家們現在距離向那裡發射探測器僅剩幾周時間。 NASA 昨天證實，其木衛二快船任務將按計劃發射，此前曾出現過可能因安裝在美國宇航局價值 50 億美元的航天器上可能有缺陷的電晶體而不得不大幅延遲的擔憂。
“我們相信，我們精美的航天器和能幹的團隊已為發射 operations 以及我們在木衛二的完整科學任務做好準備，”NASA 噴氣推進實驗室 (JPL) 主任勞裡·萊辛於 9 月 9 日在加利福尼亞州帕薩迪納舉行的新聞釋出會上表示。
木衛二快船的質量超過 3.2 噸，高度約為 5 米，寬度超過 30 米（太陽能電池板完全展開時），是 NASA 為行星任務建造的最大的航天器。 昨天，該任務通過了 NASA 行話中所謂的“關鍵決策點 E”——在繼續發射之前需要清除的最終審查障礙。 該航天器的發射視窗將於 10 月 10 日開啟。
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如果下個月成功發射升空，軌道飛行器將於 2030 年 4 月抵達木星。 屆時，其九臺儀器將調查木衛二的冰殼和科學家懷疑位於其下的海洋，以確定這顆衛星是否可以支援我們所知的生命。 此前的任務表明，木衛二的冰冷表面下隱藏著一個地下鹽水海洋，其水量是地球海洋的兩倍多。 這顆衛星裂縫縱橫、看似年輕的表面也暗示該衛星具有活躍的地質活動——暗示木衛二的內部可能足夠溫暖和活躍，可以進行復雜的生命化學反應。
NASA 總部（位於華盛頓特區）的木衛二快船專案科學家科特·尼伯在新聞釋出會上表示，沒有像《星際迷航》宇宙中的虛構儀器“三錄儀”這樣的東西，我們可以對準某物來揭示它是否活著。 “探測生命非常困難，尤其是從軌道上探測，”他說。 “首先，我們將提出一個直接的問題：生命存在的必要成分是否存在？”
通往海洋世界的坎坷水路
在電晶體恐慌之前，木衛二快船已經經歷了許多挫折。 2019 年，NASA 因預算問題削減了航天器上精密的磁力計，這激怒了科學家。 該任務多年來也一直不確定如何進入太空。 這是因為美國國會長期以來一直要求該航天器搭乘 NASA 長期延遲的太空發射系統火箭飛行。 最終，在 2020 年，美國立法者允許該計劃選擇私人公司 SpaceX（位於得克薩斯州布朗斯維爾）可靠的獵鷹重型火箭進行發射。
可能的電晶體問題於今年 5 月浮出水面，當時 NASA 工程師得知，已安裝在木衛二快船航天器上的某種電晶體批次出現故障。 這些元件稱為 MOSFET（金氧半導體場效應電晶體），在電路中充當開關。 它們來自 NASA 供應商，即總部位於德國諾伊比貝格的英飛凌公司。
由於木衛二快船計劃掠過木衛二 49 次，最近距離僅為 25 公里，因此該航天器還需要飛越由木星磁場加速的帶電粒子彈幕，木星磁場大約是地球磁場的 20,000 倍。 這意味著軌道飛行器內的電子裝置必須能抵抗輻射損傷。
但在 5 月，NASA 表示正在檢查該任務的電晶體是否存在故障風險。 該機構在三個不同的機構啟動了為期四個月的 24 小時強化測試：JPL； 馬里蘭州勞雷爾市的約翰·霍普金斯應用物理實驗室； 以及馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心。 “這是一項巨大的提升，我認為‘巨大的提升’是一種巨大的輕描淡寫，”萊辛說。
在評估了與安裝在木衛二快船上的批次相同的備用 MOSFET 後，NASA 發現航天器的電路將按預期執行。 這一結論部分基於以下事實：在其圍繞木星執行的四年基線任務的前半段，航天器在木星最惡劣的輻射環境中僅佔每 21 天中的一天。 在其餘時間裡，軌道飛行器的電晶體可以透過稱為退火的過程在溫和加熱時部分地從輻射損傷中自愈。
“雖然木衛二快船確實會進入輻射環境，但一旦出來，它出來的時間足夠長，可以讓這些電晶體有機會在飛掠之間進行修復並部分恢復，”JPL 的木衛二快船專案經理喬丹·埃文斯在會議期間表示。 “我們可以——我非常有信心，而且資料也證實了這一點——完成最初的任務。”
本文經許可轉載，首次發表於 2024 年 9 月 10 日，連結。