激光钻探机木卫二上寻找神秘生命
发布时间：2012-4-30 23:05
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据英国每日邮报报道，科学家最新设计的一种激光动力钻探机可用于穿透木卫二冰层表面，从而使机器人探测器勘测地下海洋，或许能够揭晓这颗星球是否真实存在神秘生命。 希望勘测研究木卫二表面之下海洋的科学家曾面对着难题，这一勘测活动必须持续大量的能量来熔化数英里厚的冰层。电池的动力无法使用太长时间，即使采用一个小型核反应堆装置也体积过大，太阳能动力装置深入表面以下数英里的海洋环境无法获得太阳光照射。 
图1 2000年3月6日拍摄的木卫二表面高分辨率图像 最新设计的“瓦尔基里(VALKYRIE)”钻探机可将笨重的动力装置放置在这颗卫星表面，通过纤维光缆来运行一个高性能动力激光器，一旦它穿透木卫二冰层，在熔化冰层恢复封闭之前，它便可以勘测地下海洋采集分析样本，再返回木卫二表面。 
图2 比尔-斯顿博士设计的瓦尔基里激光钻探器的剖面图 4月19日，瓦尔基里钻探机发明者比尔-斯顿(Bill Stone)在亚特兰大市召开的美国宇航局天体生物科学会议上公布这项最新设计，他告诉美国杂志说：“我们的最初级目标是在未来3年使用5000瓦激光器发射一个勘测机器人穿过250米地下冰层。所有数据显示实现这一目标并不存在什么障碍，依据我的观点，我们实现的这一目标如同儿童游戏。” 据悉，斯顿博士带领的研究小组在不同科学领域同时拥有多项先进技术，研究人员未必知晓他们所掌握的每一项技术。该项目首席工程师、光学专家巴特-霍根(Bart Hogan)说：“这就像你拥有制造优异眼镜片的一支团队小组，同时，某人会说：‘嗨！我们可以将这些镜片组合在一起来建造一台望远镜！’” 斯顿是结构工程学博士，拥有11个专利设计，他已设计一系列的机械探测器，瓦尔基里钻探机是他的最新设计。斯顿设计的第一个机械机器人是“深井热量探测器(DEPTHX)”，可下降至洪水淹没的墨西哥热液温泉，在2003-2007年间采集发现了此前未知微生物种类。他的第二个机械探测器是“持久号(ENDURANCE)”，2008年和2009年，在南极洲永久冰盖下隐藏的淡水湖泊进行勘测，绘制了冰川之下湖泊的3D化学地图。 
图3 斯顿博士的研究小组集合多项不同领域技术设计瓦尔基里钻探机 目前，瓦尔基里钻探机是将工业激光和光纤电缆结合在一起，此前没有人尝试过使用光纤电缆启动工业激光器，斯顿博士称，光纤电缆的一些先进技术已应用于通讯领域，它仅使用非常低的动能。对于大型工业激光器，可以轻易地将一辆汽车一切为二，通常仅用于封装工艺，安全性是首要考虑的。 然而，无论瓦尔基里钻探机设计概念能否正常运行，都不太可能短时间内在木卫二实现。美国宇航局尚未勘测到木卫二表面清晰、高分辨率的表面图像，因此无法确定是否可以发射探测器着陆在该星球表面。 斯顿带领研究小组现已在德克萨斯州的实验室开始建造和测试这种激光光导纤维动力系统，现在他们计划于2013年6月在阿拉斯加州马塔努斯卡冰川测试瓦尔基里钻探机原型。 |
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