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土衛二和土衛六之旅

土衛二和土衛六之旅（英語：Journey to Enceladus and Titan，縮寫為JET）是一項天體生物學任務概念，主要使命是評估土衛二和土衛六以及土星衛星的宜居性潛力。

「土衛二和土衛六之旅」軌道飛行器概念為2011年噴氣推進實驗室提交美國宇航局第13次發現計劃任務的參賽方案，但未入選半決賽；2017年1月4日，露西號和靈神星軌道器成功入選了第13和14次發現任務[1][2]。

概念

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土衛二全景圖

土衛二是一顆小型冰衛星，化學成分似乎與彗星相似[3]，其表面噴出的水流或間歇泉可能與其地下洋海底活躍的熱液噴口相連[4][5][6][7][8]，而衛星海洋與下方岩石交接的地方，往往是生命的主要棲息地[9][10]。間歇泉可為採集衛星的地下海洋樣本提供方便，如果其中擁有微生物生命的話，那麼來自海洋的冰顆粒可能含有需天體生物學家識別的證據[11]。土衛六的甲烷循環在大氣和地質中的作用可與地球的水循環相媲美，它是一個富含有機物的世界。

 
土衛二的南極 - 沿「虎皮條紋」特徵許多地方的間歇泉噴射出水流。

「土衛二和土衛六之旅」軌道飛行器任務概念為2011年噴氣推進實驗室向美國宇航局第13次發現計劃任務提交的探索方案[12]。在為期一年的軌道飛行任務期間，它將進行高分辨率的質譜測繪，以確定該衛星上已形成和正在形成的作用過程，並可對土衛二和土衛六的宜居性潛力作出評估.[8][12]。

為滿足4.5億美元的成本上限，該軌道飛行器將只攜帶兩台儀器。它將環繞土星運行，並16次飛越土衛二和土衛六，其中與土衛六最近的一次距離為900公里[12]。2015年6月，美國宇航局公布了參賽的五名入圍方案名單，但「土衛二和土衛六之旅」提案未被選中。2017年1月4日，露西號一舉中選，並計劃於2021年10月發射[1][2]。

目標

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土衛六上的神秘雲團
 
土衛六碳氫化合物海反射的太陽近紅外輻射。

該任務的三項目標是確定土衛二和土衛六上已經和正在形成的作用過程，評估它們的天體生物學潛力，並調查它們的形成和演化過程[12][13]。

在土衛二，該任務將確定噴流中物質的成分和流量，並繪製斷層、構造和內部動態溫度圖[13]；在土衛六，它將描述不同高度（>900公里）和緯度的高層大氣層中有機分子的特徵，並將生成高分辨率圖像，以詳細研究不同時間跨度上形成的特徵[13]。

發射和軌道

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若使用阿特拉斯V型火箭，該探測器將在8.5年內通過金星-地球-地球重力助推軌道抵達土星[13]。

有效載荷

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該軌道器搭載有兩台儀器[12][13]：

  • 紅外相機：「土衛六成像與地質，土衛二偵測」（Titan Imaging and Geology, Enceladus Reconnaissance，TIGER）——這一高傳承熱成像儀利用紅外波長對土衛六厚厚的大氣層和稱為「虎皮條紋」的土衛二裂縫熱量進行成像，以進行詳細的熱模擬。它將提供比「卡西尼號」高10倍的土衛六表面成像分辨率，生成土衛六表面15%的50米/像素圖像。
  • 質譜儀：「土衛六和土衛二天體生物學任務光譜儀」（Spectrometer for Titan and Enceladus Astrobiology Mission，STEAM）——它將檢測化學元素和分子，包括複雜有機分子，分辨率提高了100倍，靈敏度較「卡西尼號」高1000倍。「土衛六和土衛二天體生物學任務光譜儀」曾是「羅塞塔號」的飛行備件。

參見

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參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 Updated: NASA taps missions to tiny metal world and Jupiter Trojans. Science | AAAS. 2017-01-04 [2017-01-04]. （原始內容存檔於2017-01-29）. 
  2. ^ 2.0 2.1 NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System. January 4, 2017 [January 4, 2017]. （原始內容存檔於2019-04-04）. 
  3. ^ Battersby, Stephen. Saturn's moon Enceladus surprisingly comet-like. New Scientist. March 26, 2008 [April 16, 2015]. （原始內容存檔於2015-06-30）. 
  4. ^ Ocean Within Enceladus May Harbor Hydrothermal Activity. SpaceRef. 11 March 2015 [2021-12-08]. （原始內容存檔於2015-03-15）. 
  5. ^ Platt, Jane; Bell, Brian. NASA Space Assets Detect Ocean inside Saturn Moon. NASA. April 3, 2014 [2014-04-03]. （原始內容存檔於2014-04-03）. 
  6. ^ Iess, L.; Stevenson, D. J.; Parisi, M.; Hemingway, D.; Jacobson, R.A.; Lunine, Jonathan I.; Nimmo, F.; Armstrong, J. W.; Asmar, S. W.; Ducci, M.; Tortora, P. The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus (PDF). Science. April 4, 2014, 344 (6179): 78–80 [2021-12-08]. Bibcode:2014Sci...344...78I. PMID 24700854. S2CID 28990283. doi:10.1126/science.1250551. （原始內容 (PDF)存檔於2017-12-02）. 
  7. ^ Amos, Jonathan. Saturn's Enceladus moon hides 'great lake' of water. BBC News. April 3, 2014 [2014-04-07]. （原始內容存檔於2021-02-11）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Kane, Van. Discovery Missions for an Icy Moon with Active Plumes. The Planetary Society. 3 April 2014 [2015-04-09]. （原始內容存檔於2015-04-16）. 
  9. ^ Witze, Alexandra. Hints of hot springs found on Saturnian moon. Nature News. March 11, 2015 [2015-04-07]. （原始內容存檔於2020-11-02）. 
  10. ^ Anderson, Paul Scott. Cassini Finds Evidence for Hydrothermal Activity on Saturn's Moon Enceladus. AmericaSpace. March 13, 2015 [2015-04-07]. （原始內容存檔於2016-10-13）. 
  11. ^ Gronstal, Aaron. Enceladus in 101 Geysers. NASA Astrobiology Institute. July 30, 2014 [2015-04-08]. （原始內容存檔於August 16, 2014）. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 Sotin, C.; Altwegg, K.; Brown, R.H.; et al. JET: Journey to Enceladus and Titan (PDF). 42nd Lunar and Planetary Science Conference. Lunar and Planetary Institute. 2011 [2021-12-08]. （原始內容 (PDF)存檔於2015-04-15）. 
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 Matousek, Steve; Sotin, Christophe; Goebel, Dan; Lang, Jared. JET: Journey to Enceladus and Titan url=http://lcpm10.caltech.edu/pdf/session-5/3_JET-LCPM-130618-Matousek-final.pdf}-. Low Cost Planetary Missions Conference. California Institute of Technology. June 18–21, 2013. （原始內容使用|archiveurl=需要含有|url= (幫助)存檔於2016-03-04）. 
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