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美测试漂浮机器人 或登陆"土卫六"搜寻生命(图)

http://www.kexue.com 2013-08-07 09:38:29 新浪环球地理  发表评论


美国宇航局的土卫六海洋考察探测器降落在土星最大卫星上的海洋之中

  近期,美国宇航局和加州搜寻地外智慧文明机构(SETI)的科学家们正在南美洲智利境内安第斯山脉的黑盐水湖(Laguna Negra)对一种新型悬浮型探测器开展测试,这种探测器的改进型将有望在未来被送往数十亿公里之外的土卫六——土星最大的卫星,开展考察工作。

  但是科学家们为何会选中这个地方作为测试未来土卫六探测器的测试场呢?这是有原因的,当然这并不是因为这里的湖泊里全是甲烷液体,也不是说这里的温度也跟土卫六一样,低到零下182摄氏度,而是因为这里的其它一些环境因素,让它看起来就像是某处外星世界。比如这一地区周围附近大都是荒凉的区域,大气稀薄,容易遭受风暴,雪崩,甚至是火山爆发等灾害的影响。由于全球变暖,这个冰川湖泊的情况正发生迅速改变,这就让科学家们手中的这台智能机器人有了绝好的机会来练习识别不断变化中的流体环境。

  土卫六是目前除了地球以外唯一一个被明确认为在其地表拥有大量稳定液体存在的星球。尽管这些液体并不是水,而是呈液态的甲烷和乙烷,但这颗卫星上拥有海洋,湖泊,降雨乃至冰川,所有这些都已经足以让我们感觉这颗星球与我们地球之间的相像。

  此次进行测试这一探测器科学组的负责人是来自SETI机构的天体生物学家娜塔莉·卡布尔(Nathalie Cabrol),这群科学家在2011年最早在黑盐水湖发起“行星湖泊着陆器”项目。这一探测器的原型在过去两年间一直在这个湖泊的周边地区开展考察,探测湖泊的大小和深度,测量其pH值,并对这里的气象条件参数进行测试。

  但是这还不够全面:探测器上所搭载的仪器都是根据地球上的环境条件设计的,而且目前搭载的设备太重了,根本没有办法发送往土卫六开展工作。卡布尔说:“此时此刻我们就像是回到了10~15年前,当时我们对火星车开展测试的阶段。”

  聪明的机器人

  在过去的整个冬天,这个湖泊探测机器人一直在不受监管的情况下对湖泊开展考察,但是SETI机构的科学家们正准备在未来数月内对其进行一次升级。这将是整个项目中最为雄心勃勃的部分,那就是:让这台机器人拥有智能。

  直到目前为止,在其它行星上开展工作的机器人基本上都是依靠地球上的控制中心进行远程遥控的。但是土卫六的情况有点不一样,原因很简单,它太远了,地球和土卫六之间以光速运行的无线电指令将存在数小时的延迟,因此这就决定了前往这个遥远世界开展工作的机器人探测器必须具备一定的自我决策以及解决问题的能力。另外,由于土卫六上已经被证明存在降雨以及其它天气现象,因此当发生这些“不同寻常”的事件时,考察机器人必须能及时了解清楚状况,从而能够及时停下手头的工作,转而对这些不寻常的事件开展纪录。

  为了达成这一点,机器人必须对什么是“正常情况”非常熟悉,从而可以在环境中出现不寻常事件时能够及时识别。打个比方,加入原本漂浮在土卫六海面上的探测器逐渐接近海岸,它应当能够察觉这一点,并自动开始对海岸拍照,并开始启动设备纪录各项数据。

  卡布尔认为,在所有的行星自动科学考察机器人方面,这种智能化和自动化都将是未来的发展趋势,而不仅仅是那些前往土卫六的无人探测器。她说:“我们并不仅仅是在研制一个普通的机器人,而是完全新一代的机器人。这种新一代的机器人将不会傻站在原地,被动地等待我们去告诉它要做什么。”

  土星卫星上的生命?

  在此之前,人类已经合力将一颗着陆器送上了土卫六的地表。那是在2005年的1月份,美国宇航局和欧洲空间局将一颗外形跟UFO很相像的着陆器送入了土卫六大气,随后这颗着陆器打开降落伞,在土卫六上空缓缓降落,一路上开展探测并发回大量宝贵的科学数据,这就是“惠更斯”号着陆器。最后这艘探测器降落在一片黏糊糊的碳氢化合物“泥地”上,在那之后探测器继续向地球发送了大约90分钟的数据,直到其携带的电池耗尽为止。

  自那以后,科学家们又提出了数个前往土卫六的方案,其中包括发送探测器溅落在土卫六北极附近的一个海洋中开展考察的提案。然而在竞争美国宇航局最终经费支持的角逐中,这项方案败给了一个火星考察提案,后者将于2016年付诸实施。

  土卫六另外一个吸引科学家目光的地方就在于其环境中存在生命的可能性,或是在过去曾经存在过生命的可能性。这一项目的着陆工程师负责人特里·史密斯(Trey Smith)指出,由于土卫六的大气层和湖泊中存在大量碳氢化合物,因此他认为“那里有可能会发生一些有趣的化学反应。”他说:“地球上目前我们所知的任何生命都无法在土卫六这样的环境下生存,但是这并不意味着就一定不存在其他形式的新奇生命可以在那里生活。”(晨风)

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