作者：纳迪娅·德雷克

木卫二是一颗冰封的木星卫星，也是太阳系内最有但愿孕育地外生命之处。科学家推测，木卫二的冰层下可能藏着一片笼罩整个卫星的咸水海洋，此中蕴含着孕育生命所需的一切元素：能量、化学物资及水。这片隐秘海洋储藏的水量可能比地球海洋总水量还有要多。迄今最年夜的行星探测器已经最先远航，它正前去木卫二履行摸索使命，以帮忙人类理解可能宜居的情况。

摸索“海洋世界”

数十年来，木卫二一直吸引着征采外星生命的空间科学家。但调派探测器探测地外海洋绝非易事，更非急功近利者所能为。外太阳系的探测使命耗时漫长，很多介入这些项目的科学家都深知，本身可能没法亲目睹证使命闭幕。

2024年10月14日，一艘飞船从美国佛罗里达州肯尼迪航天中央的发射台飞入蔚蓝的晴空。于美国空间摸索技能公司（SpaceX）“猎鹰重型”运载火箭的鞭策下，美国航空航天局（NASA）的木卫二探测器“欧罗巴快船”很快摆脱地球引力的束厄局促，驶向木星体系。它将前去木星覆满冰霜的卫星木卫二，摸索太阳系最有但愿孕育地外生命的海洋世界。

NASA喷气推进试验室的主任劳丽·莱欣于“欧罗巴快船”发射前的简报会上讲道，“我为人类选择寻求这些道阻且长的方针而自豪，好比，去遥远的木星，摸索未知的事物”。喷气推进试验室主导了“欧罗巴快船”的制作事情。

颠末20多年的精心筹办，“欧罗巴快船”终究发射升空。然而，这仅仅是这艘耗资52亿美元的探测器下半段征程的出发点。“欧罗巴快船”将借助地球与火星的引力助推，沿着螺旋轨道加快。这段外太阳系之旅全程将超过近29亿公里，耗时约6年。2030年抵达木星轨道后，探测器将环抱这颗风暴残虐的巨行星飞行，并于4年内49次飞越木卫二。

木星与外太阳系的其他天体仅能被微弱的阳光映射，至今仍覆盖于未知的迷雾中。但“欧罗巴快船”使命标记着一个新时代的到来，咱们将一步步驱散迷雾，逐渐清楚地展现这些天体地表下的神秘海洋。如今，科学家不仅将眼光聚焦于木卫二，还有有更多储藏海洋的冰质卫星，例如土星的土卫六及土卫二。这些卫星均可能相宜生命保存，甚至可能存于生命。

“这标记着咱们正踏上摸索全新天体‘海洋世界’的征程。而几十年前，咱们甚至还有不知道这类天体的存于。”喷气推进试验室“欧罗巴快船”项目科学家罗伯特·帕帕拉尔多说道，“咱们将深切摸索这种世界的样子容貌，它们也许是生命最多见的栖息地，不仅于太阳系内，于整个星河系中也是云云”。

若以太阳系为参考，这种小型冰质卫星的数目远超行星，这有可能倾覆咱们对于生命能于那边繁衍的认知。“欧罗巴快船”使命的焦点方针是，探明木卫二是否真正具备宜居性——验证它是否如绝年夜大都空间科学家所确信的那样，于冰壳之下躲藏着一片海洋。也许于数十亿年的岁月中，这里孕育出了生命所需的原始物资。“欧罗巴快船”团队认为，他们将发明相宜生命保存的海洋，但除了非探测器真正抵达、睁开探测，没有人能给出切当的谜底。

使用搭载的9台科学仪器，“欧罗巴快船”还有将研究木卫二奇特的化学构成，具体绘制其扑朔迷离的冰原舆图，征采飘向太空的神秘水蒸气羽流，并使用穿冰雷达寻觅冰壳下的湖泊。不外，能完成这些使命的条件是，颠末强化的探测器电子装备能蒙受住木星强烈辐射的打击。然而，最新测试数据显示，面临足以烤焦探测器的辐射，“欧罗巴快船”比预想中更为懦弱。

“‘欧罗巴快船’这种使命，是于前人摸索结果的基础上继承推进的。”美国约翰斯·霍普金斯年夜学运用物理试验室的伊丽莎白·特特尔暗示。她不仅带领着“欧罗巴快船”相机团队，还有卖力“蜻蜓”号土卫六探测使命，该探测器最早将在2028年发射。特特尔感叹道：“咱们很是幸运，太阳系外层拥有云云多样的世界，它们提供了年夜量信息，使咱们能摸索这些拥有海洋的行星可能履历的差别演化路径。”

异星可能宜居

1609年，当伽利略·伽利雷将便宜的千里镜瞄准木星，不雅测到几颗微小的光点时，木卫二还有只是他眼中的一点星光。经由过程测算这些光点的运行轨迹，伽利略正确揣度出这四颗天体并不是遥远的配景恒星，而是木星最值患上存眷的卫星。

如今，4个世纪已往了，被称为“伽利略卫星”的木卫1、木卫2、木卫三及木卫四，正挑战着人们对于“暖和的生命宜居情况”的陈旧认知。科学家曾经一度认为，宜居性重要取决在天体与恒星辐射热源的间隔，他们还有假设外太阳系是一片酷寒荒寂之地，数十亿年来险些没有地质勾当。

“最初摸索外太阳系时，咱们甚至底子没想过要寻觅宜居情况。”NASA总部“欧罗巴快船”使命科学家柯特·尼伯暗示，“那时，这彻底于咱们的认知领域以外”。

但于1979年，NASA的两艘“旅行者”号探测器擦过木星，展现了“由火焰与冰组成的生疏新世界”。人们不雅测到木卫一连续的火山喷发、木卫三外貌形成期间相差数十亿年的地貌、木卫二外貌异样“年青”的冰壳，以和表示其冰壳下可能存于液态物资的奇特线索。

随后于1995年，NASA的“伽利略”号探测器进入木星轨道，对于木星和其卫星睁开深切不雅测。探测器发明，4颗“伽利略卫星”因与木星之间的引力彼此作用连续受热，地质勾当很是活跃。木卫一是太阳系火山勾当最活跃的天体。木卫二不停变化的地貌则注解，某种近似板块组织的机制重塑了这颗冰质卫星的外貌，并将物资从地表拖至地底深处。木卫二内部存于液态物资的恍惚线索日渐清楚，终极险些无可反驳地证实：于其厚度未知的冰壳之下，存于笼罩整个卫星的咸水海洋，只管其深度还没有可知。

如今，按照此前的不雅测及对于土星海洋卫星的研究，咱们也许可以从头审阅生命的可能性：假如地球的热液喷口及其他暗中角落带来的生命启迪一样合用在其他天体，那末，一个天体的生命潜能也许其实不仅仅取决在其与恒星的间隔，甚至可能与阳光彻底无关。

“咱们发明外星海洋存于的时间其实不长，是以我认为，要充实理解它带来的启迪确凿需要时间。”特特尔指出，“如今科学界存眷的焦点范畴之一是宜居性，从天体生物学的角度，恒星周围的宜居带毕竟有多年夜”。

于行星科学家多年提倡的基础上，2011年，NASA高级专家委员会于设定优先科研事项时建议，应重点开展木卫二和其海洋的年夜范围探测使命，并将木卫二称作“行星科学范畴最主要的方针之一”。于此以前，NASA将绝年夜大都天体生物学资金都投向了火星。如今咱们险些可以确定，火星上没有生命，至少于地表不存于，但于约40亿至30亿年前，曾经经温暖湿润的火星可能孕育过生命。于连续不停的火星摸索海潮中，想要为其他星球争夺研究空间，实属不容易。幸亏2011年的这条引导定见为一项酝酿多年的木星研究规划注入了动力，这就是由帕帕拉尔多等人构思的木星-木卫二专项探测使命。

木卫二探测使命获得了行星科学范畴提倡集体的协助，以和美国患上克萨斯州前国集会员约翰·卡伯森的要害性撑持。卡伯森自己就是一名精晓科学文献的木卫二喜好者，对于寻觅外星生命布满热情。2015年，这项终极定名为“欧罗巴快船”的使命得到NASA核准。使命团队随即最先设计探测器，计划飞行轨迹并制造仪器。“摸索地外生命是我终生一生没世的寻求，这关乎全人类对于自身于宇宙中所处位置的认知。”卡伯森说，“我深知每一项乐成的空间摸索使命都需要一位领航者，他既要争夺资金撑持，又要确保NASA能根据科学界的预期完成使命。这即是我应该肩负的任务”。

2024年10月14日，“欧罗巴快船”发射时，卡伯森及NASA高层职员配合站于肯尼迪航天中央的不雅景台。透过一台年夜型防抖稳像双筒千里镜，目送飞船升空。“这是一个使人无比欣慰及冲动的时刻，是整个团队配合努力的成果。”他回忆道，“能成为这项豪举的鞭策者之一，我深感侥幸”。

终极发射的探测器与初期构思截然不同。但“欧罗巴快船”仍是迄今为止最年夜的行星际探测器。这艘探测重视约3241公斤，于睁开巨型太阳能电池板后，其翼展跨越30米。它搭载着世界顶级的相机、磁力计、地表灰尘阐发仪以和人类有史以来最强盛的质谱仪，该仪器能摄入份子以确定其身分与来历。

“咱们始终坚信，这趟路程势必有所收成。”尼伯说，“这是一次史诗级的使命。咱们摸索的并不是数十亿年前可能存于生命的世界，而是此时现在仍可能孕育生命的世界”。于漫长的筹办期中，这项使命屡次从濒死的边沿荣幸逃走。于末了关头，它还有几乎因一项致命妨碍而功亏一篑。

冲破辐射带

1959年，天文学家弗兰克·德雷克于提出以他名字定名的宇宙生命存于几率评估框架的两年前，曾经用射电千里镜瞄准木星，明确探测到高速电子沿着磁场线蜿蜒的轨迹运动。木星强盛的磁场足以将带电粒子加快至靠近光速，这类征象被称为同步辐射。德雷克不雅测成果的影响无可反驳，人们意想到，巨年夜的强辐射带包裹着木星，对于在无防护举措措施的探测器而言，这是一片致命的地带。“木星的磁场强度是地球的两万倍，它素质上就像一台巨型粒子加快器。”喷气推进试验室“欧罗巴快船”项目司理乔丹·埃文斯暗示。

所有前去木星体系摸索的探测器都需颠末非凡设计，以确保其至少于一段时间内可以蒙受致命的辐射磨练。“欧罗巴快船”也不破例，由于它探测的木卫二拥有强烈的辐射情况。但就于“欧罗巴快船”规划运往佛罗里达州以前，于2024年5月的一次集会上，NASA的工程师发明，探测器上某些抗辐射电路出人意表地懦弱。这一信息源自另外一家当局机构，他们从统一家德国供给商采购了不异的部件。这些元件被称为金属氧化物半导体场效应晶体管，素质上是充任开关的电子器件。这批晶体管于远低在标称值的辐射强度下就呈现较着机能衰减，抗辐射能力极差，让人不由质疑 “欧罗巴快船”可否存活充足久。

“我其时心都碎了。”回忆起发明问题那天的场景，埃文斯说，“咱们的确没法想象该何去何从。但退一步沉着下来后，咱们最先有条不紊地梳理思绪”。

于获悉问题后的短短一天内，一支团队便投入了抢修事情。很快，他们就于“欧罗巴快船”上发明了跨越1000个存于缺陷的晶体管。这些晶体管漫衍于飞船遍地，集成在每一个仪器体系中。它们还有位在已经经密封的电子装备舱内，这个非凡的屏蔽舱室可谓整个使命的神经中枢。环境朝不保夕，步履迫在眉睫：若为改换妨碍部件将飞船滞留于加州喷气推进试验室，“欧罗巴快船”将错过发射窗口期，甚至可能永远没法飞离地球。“我每一晚都于做恶梦，真的。”帕帕拉尔多坦言，“这就像咱们的飞船生病了，咱们殊不知道它可否痊愈。这觉得太糟糕糕了”。

怀着赌一赌的信念，喷气推进试验室仍将“欧罗巴快船”送到了肯尼迪航天中央。整个炎天，内心不安的科学家及工程师团队昼夜奋战，甚至捐躯周末时间，为这个并不是他们酿成的棘手难题追求解决方案。到8月尾，他们终究找到了调停要领。

根据调停方案，科学家其实不会改换每一个缺陷部件，也不会修改不雅测方案，探测器将根据原规划飞行，遵照规划好的轨道序列，以21天为周期缭绕木星运行，共环抱这颗巨行星80圈。于每一次轨道运行中，它至多于辐射带内逗留一天。于其余时间，当“欧罗巴快船”阔别最严格的辐射区域时，团队会启动探测器的部门加热器，加热受损电路，但愿经由过程“退火”（热处置惩罚）历程修复辐射酿成的部门毁伤。退火可让质料中的晶格缺陷重排，恢复辐射引起的机能退化，从而维持晶体管的功效性。

这个方案如古迹般完善，险些使人难以置信，妨碍元件对于“欧罗巴快船”科学使命的预期影响微乎其微。“开初我懊丧至极。”埃文斯回忆道，“但当一切灰尘落按时，我深受震撼。团队所取患上的成绩令我寂然起敬”。

机缘与责任

当“欧罗巴快船”飞掠木卫二时，它搭载的9台科学仪器将瞄准这颗卫星，测验考试展现其运作机制。它们将绘制具体的地表舆图，丈量冰壳厚度，并探究冰层内是否存于近似地球南极冰盖下的海水透镜体。这些仪器还有将长途探测冰层下的海洋，这片海洋可能与富含矿物的岩质海床相连。仪器还有将阐发卫星的表层身分，挖掘更多关在这片隐蔽海洋的信息，展现可能驱动外星生态体系的化学机制。

“假如咱们于木卫二探测到水、能量与化学物资，一系列新的问题将会呈现。”NASA首席科学家尼古拉·福克斯于发射前简报会上暗示，“但借使倘使未发明水、能量与化学物资，一样会激发一连串疑难：为什么咱们曾经云云推测？为什么木卫二并无这些征象？”

于飞行历程中，探测器还有将征采木卫二喷射水蒸气羽流的迹象——这些羽流在2013年被发明，它们近似土星卫星土卫二喷发的间歇泉，但范围更小，也越发隐藏。据使命团队吐露，这些羽流恰是促进“欧罗巴快船”使命的要害因素。假如探测器充足幸运，它将有时机穿越羽流，直接收罗木卫二的物资样本。只管NASA并没有将这次使命定位为生命探测步履，但穿越羽流得到的成果也可能与预期相反。不外，想要探测到生命的迹象，还有需满意多个低几率前提。

“存于太多不确定性，对于吧？”帕帕拉尔多坦言，“是否存于羽流？羽流是否与海洋相连？海洋蕴含的生物标记物是否充足富厚？质谱仪可否从海洋中获取足量的样本，进而阐发有机物的特征，并让咱们进一步研究这些迹象是否指向生物勾当？满意这一系列前提并不是不成能，但几率极低”。

即便其他方针未能实现，“欧罗巴快船”至少能为一个不雅点提供实证：于生命形成的法则中，行星与恒星的间隔绝非独一要害因素。而理解宜居性的基本要素，对于在弥补德雷克方程的数值至关主要。这个框架由推测出木星辐射带存于的天文学家弗兰克·德雷克设计，自20世纪60年月初以来一直引导着地外生命的摸索事情。

帕帕拉尔多说，这些问题“真的让我回到了‘德雷克课程’的讲堂，追念起咱们曾经经间隔本相仅有一步之遥的种种秘密”。此中，德雷克课程是1984年春天他于美国康奈尔年夜学修读的一门本科天文学课程。“我经常思索咱们于德雷克指引的门路上取患了多猛进展。这并不是切确的指引，而是一种广漠的摸索标的目的，召唤咱们去开拓与追寻。”他说，“咱们正于践行，只是需要时间”。

从最弘大的意义上说，德雷克的影响险些触及“欧罗巴快船”使命的各个方面。他绝不掩饰探究地外生命等主要问题的意愿，直至90岁高龄仍陶醉在不雅测木星和其卫星。他经常于加利福尼亚州圣克鲁兹郊野的山丘上，凝睇着土星从环抱他家的红杉林间升起。但德雷克未能亲目睹证“欧罗巴快船”升空，他在2022年离世，他提出的经典公式让人类患上以应答身处宇宙的孤傲感。如今，天体生物学已经然突起并日益成熟。于“欧罗巴快船”的首席科学家团队中，很多人于20世纪70、80年月曾经是“旅行者”号或者“伽利略”号项目团队的研究生或者博士后，并由此开启职业生活生计。今天，他们已经执掌航向。同时，新一代的行星科学领军者正投身在“欧罗巴快船”的研发事情，于人类向外太阳系发射首批探测器时，他们中的很多人甚至还没有出生。

时间好像是摸索外太阳系最需要的资源。每一位“欧罗巴快船”团队成员都深知，想要近间隔不雅测木卫二，这多是他们转眼即逝、平生仅此一次的时机。由于对于在外太阳系摸索而言，作为科学家，“你必需接管本身只是更伟年夜事业中的一环。”尼伯说道，“你必需愿意为比自身更弘大、比自身生命更长期的事业奉献”。是以，“欧罗巴快船”团队决议，为这场从一个海洋世界到另外一个海洋世界的初次航行做些记念。

密封飞船焦点节制舱的钽金属铭牌上，朝向星斗的一壁雕刻着103种语言书写的“水”的视觉符号，铭牌内侧面向飞船心脏处则镂刻着更深层的感悟。此中一则是美国桂冠诗人埃达·丽蒙的诗作，它描绘的水如纽带般联络了人类、木卫二及地球。另外一则是行星科学家罗恩·格里利的肖像，是他的带领成绩了今天的“欧罗巴快船”。

而铭牌的最顶端雕刻着德雷克方程，笔迹恰是德雷克的手写体。

与咱们曾经向星斗发送的其他信息差别，“欧罗巴快船”的信息仅能抵达木星体系。当这艘承载着人类胡想与铭文的探测器完成任务时，它将坠入木卫三，任何“搭便车”的地球微生物都不太可能于这颗卫星毫无生气希望的外貌存活。那块铭牌和其记录的人类文明信息将跟着使命闭幕而消散。这终局苦乐各半，但此举将顾全可能储藏地外生命的木卫二，留待后世继承摸索。

（本邦畿文均由《举世科学》杂志社供稿）

《光亮日报》（2026年03月26日 14版）

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