前往土卫六的 Dragonfly 以 Pu 为燃料的无人机获得 NASA 的关键批准

快速阅读: 《美国核学会》消息，蜻蜓探测器计划2028年由SpaceX猎鹰重型火箭发射，2035年降落在土卫六，执行采样和分析任务。它将利用RTG将热能转电能，探索土卫六的有机分子和潜在生命迹象。

如果一切按计划进行，蜻蜓可能会在2028年由SpaceX公司的猎鹰重型火箭从美国宇航局肯尼迪航天中心发射升空。七年之后，它将在土卫六成功着陆。

**土卫六任务：**
根据约翰·霍普金斯大学应用物理实验室（APL），该实验室负责为NASA管理此项任务，这种飞行器——技术上是一架旋翼机或者四轴无人机——将在土卫六上空自由飞行，从一个感兴趣区域移动到下一个，从而覆盖更大范围的区域。蜻蜓将采集样本并分析土卫六表面不同区域的成分，以此评估土卫六环境的宜居性，研究前生物化学过程，并寻找可能显示水和/或碳氢化合物生命迹象的化学特征。“我为这个团队能够实现如此大胆的任务感到无比自豪，”蜻蜓项目首席研究员、APL的伊丽莎白·“齐比”·塔特尔说道，“经过多年的研发与测试，我们很高兴开始建造蜻蜓本身，并为它这次改变游戏规则的探索之旅做好充分准备。”

土卫六富含有机分子，根据APL的说法，它是太阳系中唯一一颗拥有浓密大气层且具备类似地球水文循环（云、降雨及液体流动形成湖泊和海洋）的卫星——但在土卫六的情况下，液体为甲烷（CH₄）。土卫六的大气层主要由95%的氮气构成，密度是地球的四倍，而其引力仅为地球的七分之一。这两项特性大大提升了“汽车大小无人机”在土卫六上飞行的可能性。然而，土卫六的大气层也使清晰拍摄其表面图像变得颇具挑战性。

NASA的卡西尼号飞船（同样由放射性同位素热电机RTG提供动力）于2004年7月抵达，并利用雷达和近红外波长成像绘制了土卫六表面并研究了其大气层；其惠更斯探测器则通过降落伞安全降落在表面，收集了更多详细的观测数据。这些研究表明，土卫六表面具有巨大沙丘以及碳氢化合物河流、湖泊和海洋等显著地貌特征。

**蜻蜓规格：**
根据APL提供的信息，蜻蜓的质量约为875公斤，宽度和长度均约为3.85米（约12.5英尺），高度约为1.75米（约5.5英尺）。它将依靠一块容量为134安时的电池供电，在土卫六的夜晚（相当于地球上的八天）通过机载RTG充电。产生的热量不仅能够在前往土卫六的旅途中帮助维持导热控制，在蜻蜓于土卫六运行期间还能提供有效的对流热控制。飞行、数据传输以及大多数科学操作将在土卫六的日间（相当于地球上的八天）进行。APL预计，蜻蜓每完成一个完整的土卫六日（16个地球日）就会进行一次“跳跃”，并在为期约3.3年的任务期间，从最初的着陆点飞往数百公里以外的其他区域。

**电力供应：**
蜻蜓将携带的RTG型号被称为多任务放射性同位素热电发电机（MMRTG），专为太空或行星大气层内（或在土卫六的情况下，卫星上）使用而设计。这正是“好奇号”和“毅力号”火星车所采用的相同RTG型号。为了给探测器提供动力，NASA依赖能源部提供的Pu-238，这需要爱达荷州、洛斯阿拉莫斯和橡树岭国家实验室的专业技术和能力来组装一个MMRTG。在MMRTG内部是一个由八个模块组成的堆栈，每个模块包含圆柱形的Pu-238二氧化铀燃料颗粒，外面包裹着铱。包裹好的颗粒放置在一个石墨撞击壳内，该壳位于一个碳纤维套筒中，该套筒被插入立方体形状的气动壳或模块中。带燃料模块产生的热能通过热电偶转化为电能。观看NASA的MMRTG动画，可以深入了解设备从内到外的工作原理。

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