勘測(cè)木衛(wèi)二地下海洋尋神秘生命靠激光鉆探機(jī)

木星是太陽系最大的一顆行星，也是最有可能發(fā)展成為恒星的一顆氣體星球，木星有36顆已知衛(wèi)星，可以組成一個(gè)小太陽系，這些衛(wèi)星里面有很多有特點(diǎn)的小星球，有幾顆甚至可能孕育著原始生命！木衛(wèi)二就是其中一顆?？茖W(xué)家最新設(shè)計(jì)的一種激光動(dòng)力鉆探機(jī)可用于穿透木衛(wèi)二冰層表面，從而使機(jī)器人探測(cè)器勘測(cè)地下海洋，或許能夠揭曉這顆星球是否真實(shí)存在神秘生命。

希望勘測(cè)研究木衛(wèi)二表面之下海洋的科學(xué)家曾面對(duì)著難題，這一勘測(cè)活動(dòng)必須持續(xù)大量的能量來熔化數(shù)英里厚的冰層。電池的動(dòng)力無法使用太長(zhǎng)時(shí)間，即使采用一個(gè)小型核反應(yīng)堆裝置也體積過大，太陽能動(dòng)力裝置深入表面以下數(shù)英里的海洋環(huán)境無法獲得太陽光照射。

最新設(shè)計(jì)的“瓦爾基里(VALKYRIE)”鉆探機(jī)可將笨重的動(dòng)力裝置放置在這顆衛(wèi)星表面，通過纖維光纜來運(yùn)行一個(gè)高性能動(dòng)力激光器，一旦它穿透木衛(wèi)二冰層，在熔化冰層恢復(fù)封閉之前，它便可以勘測(cè)地下海洋采集分析樣本，再返回木衛(wèi)二表面。

4月19日，瓦爾基里鉆探機(jī)發(fā)明者比爾-斯頓(Bill Stone)在亞特蘭大市召開的美國宇航局天體生物科學(xué)會(huì)議上公布這項(xiàng)最新設(shè)計(jì)，他告訴美國《連線》雜志說：“我們的最初級(jí)目標(biāo)是在未來3年使用5000瓦激光器發(fā)射一個(gè)勘測(cè)機(jī)器人穿過250米地下冰層。所有數(shù)據(jù)顯示實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并不存在什么障礙，依據(jù)我的觀點(diǎn)，我們實(shí)現(xiàn)的這一目標(biāo)如同兒童游戲。”

據(jù)悉，斯頓博士帶領(lǐng)的研究小組在不同科學(xué)領(lǐng)域同時(shí)擁有多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，研究人員未必知曉他們所掌握的每一項(xiàng)技術(shù)。該項(xiàng)目首席工程師、光學(xué)專家巴特-霍根(Bart Hogan)說：“這就像你擁有制造優(yōu)異眼鏡片的一支團(tuán)隊(duì)小組，同時(shí)，某人會(huì)說：‘嗨！我們可以將這些鏡片組合在一起來建造一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡！’”

斯頓是結(jié)構(gòu)工程學(xué)博士，擁有11個(gè)專利設(shè)計(jì)，他已設(shè)計(jì)一系列的機(jī)械探測(cè)器，瓦爾基里鉆探機(jī)是他的最新設(shè)計(jì)。斯頓設(shè)計(jì)的第一個(gè)機(jī)械機(jī)器人是“深井熱量探測(cè)器(DEPTHX)”，可下降至洪水淹沒的墨西哥熱液溫泉，在2003-2007年間采集發(fā)現(xiàn)了此前未知微生物種類。他的第二個(gè)機(jī)械探測(cè)器是“持久號(hào)(ENDURANCE)”，2008年和2009年，在南極洲永久冰蓋下隱藏的淡水湖泊進(jìn)行勘測(cè)，繪制了冰川之下湖泊的3D化學(xué)地圖。

目前，瓦爾基里鉆探機(jī)是將工業(yè)激光和光纖電纜結(jié)合在一起，此前沒有人嘗試過使用光纖電纜啟動(dòng)工業(yè)激光器，斯頓博士稱，光纖電纜的一些先進(jìn)技術(shù)已應(yīng)用于通訊領(lǐng)域，它僅使用非常低的動(dòng)能。對(duì)于大型工業(yè)激光器，可以輕易地將一輛汽車一切為二，通常僅用于封裝工藝，安全性是首要考慮的。

然而，無論瓦爾基里鉆探機(jī)設(shè)計(jì)概念能否正常運(yùn)行，都不太可能短時(shí)間內(nèi)在木衛(wèi)二實(shí)現(xiàn)。美國宇航局尚未勘測(cè)到木衛(wèi)二表面清晰、高分辨率的表面圖像，因此無法確定是否可以發(fā)射探測(cè)器著陸在該星球表面。

斯頓帶領(lǐng)研究小組現(xiàn)已在德克薩斯州的實(shí)驗(yàn)室開始建造和測(cè)試這種激光光導(dǎo)纖維動(dòng)力系統(tǒng)，現(xiàn)在他們計(jì)劃于2013年6月在阿拉斯加州馬塔努斯卡冰川測(cè)試瓦爾基里鉆探機(jī)原型。