歐羅巴快艇於 2024 年 10 月 14 日美國東部時間中午 12 點 06 分從美國宇航局位於佛羅里達州的肯尼迪航天中心升空，開始為期六年的前往木星冰冷衛星歐羅巴的旅程，該航天器將飛行 49 次，在尋找生命成分的過程中，距離地表最近 25 公里（16 英里）。
歐羅巴快船於 2024 年 10 月 14 日美國東部時間中午 12:06 從佛羅里達州 NASA 肯尼迪航天中心的 39A 發射場升空。圖片來源：NASA / Kim Shiflett。
歐羅巴快艇是美國宇航局有史以來為行星任務建造的最大的航天器。
隨著其巨大的太陽能電池陣列的延伸，探測器可以跨越一個籃球場（30.5 m，或 100 英尺，尖端到尖端）。
“祝賀我們的歐羅巴快艇團隊開始了第一次前往地球以外海洋世界的旅程，”美國宇航局局長比爾·尼爾森說。
“美國宇航局在探索和發現方面處於世界領先地位，歐羅巴快船任務也不例外。”
“通過探索未知世界，歐羅巴快艇將幫助我們更好地了解不僅在我們的太陽系內，而且在太陽以外的數十億個衛星和行星中是否存在生命的潛力。”
美國宇航局總部科學任務理事會副局長尼基·福克斯 (Nicky Fox) 表示：“我們對美國宇航局歐羅巴快船任務將在未來幾代人中實現的令人難以置信和前所未有的科學感到無比興奮。”
“美國宇航局科學中的一切都是相互關聯的，歐羅巴快船的科學發現將建立在我們探索木星的其他任務（包括朱諾號、伽利略號和航海者號）在我們尋找地球以外的宜居世界過程中所創造的遺產的基礎上。”
美國宇航局噴氣推進實驗室主任勞裡·萊辛博士表示：“我們很高興能夠將木衛二快艇送上探索可能適合居住的海洋世界的道路，感謝我們的同事和合作夥伴，他們為我們今天的努力付出了巨大的努力。”
“歐羅巴快艇無疑將帶來令人興奮的科學成果。雖然在漫長的旅程中發送我們多年來辛勤工作的東西總是苦樂參半，但我們知道這個出色的團隊和航天器將擴展我們對太陽系的了解並激發未來的探索。”
“當歐羅巴快艇開始它的旅程時，我會想到無數個小時的奉獻、創新和團隊合作，使這一刻成為可能，”同樣來自美國宇航局噴氣推進實驗室的歐羅巴快艇項目經理喬丹·埃文斯說。
“這次發射不僅僅是我們探索太陽系的新篇章；它是在我們共同的好奇心和不斷尋找答案的驅動下，揭開另一個海洋世界之謎的飛躍，我們是孤獨的嗎？”
前往木星的旅程很長——29億公里（18億英里）——而且歐羅巴快艇不是走直線，而是繞火星然後繞地球，在掠過時加速。
該航天器將於 2030 年 4 月開始繞木星運行，並於 2031 年開始圍繞木星進行 49 次以科學為重點的飛越木星，同時環繞這顆氣態巨行星。
該軌道的設計目的是最大限度地提高木衛二快艇所能進行的科學研究，並最大限度地減少對木星眾所周知的強烈輻射的暴露。
任務科學家“看看”木衛二的冰殼有多厚，並更深入地了解下面廣闊的海洋。
他們將清點表面上可能來自下方的物質，尋找構成生命基石的有機化合物的指紋，並對從月球噴出的任何氣體進行採樣，以獲取宜居性的證據。
他們將分析結果，在月球冰凍的外殼下探測是否存在能夠維持生命的水世界的跡象。
“對我們來說很重要的是歐羅巴快艇團隊成員、美國宇航局噴氣推進實驗室的天體生物學家摩根·凱布爾博士說：
這項工作的核心是尋找構成宜居世界關鍵成分的鹽、冰和有機物質的類型。
這就是名為 MISE（Europa 測繪成像光譜儀）的成像儀的用武之地。
航天器的 MISE 在紅外線下工作，將反射光分成不同的波長，以識別相應的原子和分子。
該任務還將嘗試使用一種名為 E-THEMIS（木衛二熱發射成像系統）的儀器（該儀器也在紅外線下運行）嘗試定位木衛二表面附近的潛在熱點，那裡的羽流可以使深海物質更接近地表。
EIS（歐羅巴成像系統）的任務是使用窄幅和寬幅圖像相機捕捉木衛二表面的清晰細節圖片。
“EIS 成像儀將為我們提供令人難以置信的高分辨率圖像，以了解木衛二表面的演變以及持續變化，”凱布爾博士說。
美國宇航局的卡西尼號任務發現，土星被冰覆蓋的衛星土衛二南極附近的多個噴流噴出巨大的水蒸氣羽流。
木衛二也可能會噴出霧狀的水柱，這些水柱是從其海洋或殼內的水庫中抽取的。
Europa Clipper 的儀器名為 Europa-UVS（歐羅巴紫外線光譜儀），將搜索羽流並可以研究任何可能排放到太空中的物質。
無論木衛二是否有羽流，航天器都攜帶兩台儀器來分析因微隕石和高能粒子撞擊而從月球表面噴射出的少量氣體和塵埃顆粒：MASPEX（行星探索/木衛二質譜儀）和SUDA（表面塵埃分析儀）。
這些儀器將捕獲從表面噴出的微小物質碎片，將它們轉化為帶電粒子以揭示其成分。
“該航天器將通過伸出舌頭品嚐這些穀物並吸入這些氣體來研究來自木衛二的氣體和穀物，”凱布爾博士說。
該任務還將以各種方式研究木衛二的外部和內部結構，因為兩者都對木衛二的宜居性產生深遠的影響。
為了深入了解冰殼的厚度和海洋的存在及其深度和鹽度，該任務將使用 ECM（歐羅巴快艇磁強計）測量月球的感應磁場，並將該數據與歐羅巴周圍流動的帶電粒子的電流測量值結合起來——數據由 PIMS（等離子體磁探儀）提供。
此外，任務科學家將使用 REASON（木衛二評估和近地表探測雷達）尋找從海洋的存在到冰的結構和地形的所有細節，該雷達將在最遠 29 公里（18 英里）的範圍內觀察貝殼——本身就是一個潛在的宜居環境。
測量木衛二重力在無線電信號中引起的變化應該有助於確定冰層厚度和海洋深度。
歐羅巴快艇團隊成員、美國宇航局噴氣推進實驗室的天體生物學家史蒂夫·萬斯博士說：“表面的非冰物質可能會進入冰殼內深處的鹹水內部。”
“有些可能足夠大，可以被視為湖泊，或者至少是池塘。”
“使用收集到的數據為木衛二內部結構的廣泛計算機建模提供信息，還可以揭示海洋的成分並可以估計其溫度分佈。”
“無論發現什麼條件，這些發現都將開啟尋找地球以外生命的新篇章。”
“幾乎可以肯定，Europa Clipper 提出的問題將與它所回答的問題一樣多，甚至更多——這與我們過去 25 年一直在思考的問題完全不同。”
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本文基於 NASA 提供的新聞稿。
