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丽莎老师讲机器人之NASA核动力机器人3年钻透14公里冰层

2020/3/21
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丽莎讲机器人

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丽莎老师讲机器人之NASA核动力机器人3年钻透14公里冰层改写教科书 欢迎收听丽莎老师讲机器人,想要孩子参加机器人竞赛、创意编程、创客竞赛的辅导,找丽莎老师!欢迎添加微信号:153 5359 2068,或搜索微信公众号:我最爱机器人。过去20年,NASA在火星寻找生命的任务全面展开,目前仍然没有找到火星生命的证据。不过我们已经发现,火星上有水,曾经有海洋,现在有季节性水流,这说明在地球之外,确实有天体存在液态水。木卫二和土卫二的冰下海洋已经在理论上被证实,但是没有实地勘察。根据我们现有的天体生物学理论,有水的地方就有可能有生命,于是木卫二和土卫二一下子就吸引了一些科学家的目光,这里也有可能是下一个天文生物学的前沿。但并不是说火星的调查就没有机制,过去20年,NASA在火星上投入100多亿美元的资金进行研究、研发探测器,得出了火星死亡之谜、火星数十亿年前有一个温暖的全球海洋等结论,就差生命痕迹了。在太阳系外侧轨道上的一些天体,也有大量的液态水,最有趣的是木卫二和土卫二,它们的冰下海洋很可能与岩石圈接触,因此会出现让我们更加意外的各种复杂化学反应,这些反应产生的能量可以供给微生物使用。在木卫二和土卫二上的黑暗海洋中,许多科学家认为这里有微生物,因为在地球的同类环境中也有微生物。因此我们需要探测器进行调查,这些探测器要能潜水。 美国宇航局已经投入了几千万美元用来研究木卫二,这个计划被命名为欧罗巴快帆,预计在2020年中期发射,在抵达木星轨道后对木卫二进行数十次飞掠,对木卫二表面冰层进行深入研究,并且用雷达绘制木卫二海底地貌,评估海洋深度。欧洲航天局的探测器也计划于2022年发射,一起研究木卫二。我们要彻底让木卫二奥秘被揭开,还需要地面侦察,NASA已经在开发木卫二的着陆器,能够挖掘10厘米的冰层。不过在木卫二的表层,难有生命迹象,因为木星的强大辐射会让这里“一毛不拔”。NASA科学家计划研发一个钻冰机器人,能够像乌贼一样在木卫二的海洋中游荡。穿透木卫二的冰层这个巨大的难题,冰壳厚度可能在15至25公里,于是NASA科学家考虑了一种核动力钻头,能够在3年内穿透14公里厚的冰层,可携带200公斤的科学载荷。这种技术也有可能让我们对南极冰层下方的湖泊进行探索,显然是一举多得。约翰-霍普金斯大学的研究小组给出了另一种建议,可以用热力和机械手段切入冰层,开发一种混合钻探系统,利用机械钻来破坏冰层,但仍然需要足够强大的能量供应,看来核动力是最佳的方案,堪称核动力“金箍棒”,NASA第一个外星生命猎手。除了钻探外,通信也是一个问题,一旦钻头深入冰层,极有可能与地球失去联系,因为如果在钻头后面部署一根通信天线,那么电缆会被冰层的构造运动切断,这是NASA需要攻克的难题。我们在木卫二探索上积累的技术也有望在土卫二上使用,土卫二的南极地区也有许多冰裂缝,NASA科学家也试图通过这些裂缝进入土卫二内部,同样面临的问题是可能存在厚达数公里的冰层。从冰裂缝的特点看,土卫二似乎更好钻探。不论在木卫二还是土卫二上发现了生命,那都将是改写教科书的发现。