源供應模式。
推進方式方面
- 離子推進器技術:進一步改進和最佳化離子推進器,提高其推力和效率。透過電離推進劑產生離子,然後利用電場將離子加速並高速噴出,雖然離子推進器產生的推力相對較小,但可長時間持續工作,為探測器在漫長的星際旅行中提供穩定的加速。
- 引力輔助與彈弓效應:在探測器的飛行路徑規劃中,巧妙利用行星的引力來改變探測器的速度和軌道。探測器在接近木星、土星等行星時,可藉助它們的引力進行加速,從而節省燃料並提高飛行速度。
- 新型減速與入軌技術:如利用海衛一稀薄的大氣層為探測器減速的“減速傘”技術,探測器下降到距海衛一表面一定高度,利用大氣阻力將速度降到能被海王星捕捉入軌的程度。
探測器在海衛一表面著陸後可以透過以下方式開展科學探測:
一、地質勘查
1. 地形測繪:
- 使用鐳射高度計對海衛一表面進行高精度的地形測繪,確定山脈、峽谷、平原等地貌特徵的高度和分佈,瞭解海衛一的地質構造和地形變化歷史。
- 利用高解析度相機拍攝海衛一表面的全景影象和細節照片,識別不同地質單元的特徵,如隕石坑、裂縫、冰火山等。
2. 成分分析:
- 配備光譜儀,透過分析海衛一表面反射的太陽光和自身發出的熱輻射,確定表面物質的化學成分。例如,檢測是否存在水冰、甲烷冰、氮氣冰等物質,以及它們的分佈情況。
- 使用x射線熒光光譜儀對錶面物質進行原位分析,獲取元素組成資訊,判斷是否存在與生命相關的元素,如碳、氫、氧、氮、磷等。
3. 地質活動監測:
- 部署地震儀,監測海衛一表面的地震活動,瞭解其內部結構和地質活動情況。透過分析地震波的傳播速度和方向,可以推斷海衛一的內部層次結構和物質狀態。
- 安裝熱流感測器,測量海衛一表面的熱流分佈,判斷是否存在內部熱源,如冰火山活動或放射性衰變產生的熱量。這對於瞭解海衛一的地質演化和可能存在的地下海洋具有重要意義。
二、大氣研究
1. 大氣成分分析:
- 利用質譜儀分析海衛一大氣的成分,確定主要氣體成分如氮氣、甲烷、一氧化碳等的含量和比例。同時,檢測是否存在微量氣體,如有機化合物等,這些可能與生命的起源和演化有關。
- 部署大氣探測器,在不同高度採集大氣樣本,分析大氣的垂直結構和成分變化。這有助於瞭解海衛一大氣的形成和演化過程,以及與海王星大氣的相互作用。
2. 氣象觀測:
- 安裝氣象站,監測海衛一的氣象條件,如溫度、氣壓、風速和風向等。透過長期觀測,可以瞭解海衛一的氣候特徵和變化規律。
- 使用雲圖相機拍攝海衛一大氣中的雲層分佈和變化,分析雲層的形成機制和演化過程。這對於研究海衛一的大氣動力學和水迴圈具有重要意義。
三、生命探測
1. 尋找生命跡象:
- 配備生物感測器,檢測海衛一表面和大氣中是否存在與生命相關的物質,如氨基酸、核酸、脂肪酸等有機分子。這些生物標誌物的存在可能暗示著海衛一上存在生命或曾經存在過生命。
- 探索可能存在生命的環境,如地下海洋的出入口、冰火山附近的熱液區域等。這些地方可能提供了適宜生命生存的條件,如液態水、能量來源和化學物質等。
2. 環境評估:
- 分析海衛一的環境條件是否適合生命存在,包括溫度、壓力、輻射水平、化