美國航天局“歐羅巴快艇”發射竟如此艱難

美國國家航空航天局（NASA）的“歐羅巴快艇”任務於今天（10 月 14 日）終於從佛羅里達州的肯尼迪航天中心成功發射。

當它於 2030 年抵達目的地時，該航天器將對木星的海洋衛星歐羅巴展開調查，這裡或許是我們太陽系中探尋外星生命的最佳所在。

然而，通向‘快艇’發射的道路極爲艱難——任務團隊不得不克服諸多挑戰，才迎來了今日這激動人心的時刻，從火箭故障和電子設備問題到諸如颶風米爾頓這樣的自然現象。

“在發射前的數月裡，確實帶來了前所未有的挑戰，不過團隊在克服這些挑戰時展現出了令人難以置信的適應能力和決心，”曾與“歐羅巴快艇”合作的康奈爾大學博士生豪爾赫·科普因-馬薩內特告訴 Space.com。

實際上，該任務的挑戰早在幾年前就已出現——2019 年，當航天器在加利福尼亞州南部的美國國家航空航天局噴氣推進實驗室（JPL）進行組裝時，那裡人手短缺。

‘快艇’存在超出預算的風險，尤其是因爲其原本計劃發射所依賴的火箭，也就是美國國家航空航天局內部的太空發射系統（SLS），尚未準備妥當。

而且，即便火箭準備就緒，工程師們還是發現了一個關鍵問題，可能導致‘歐羅巴快艇’與 SLS 不兼容：該航天器根本未被建造得足以承受在該特定火箭發射期間所承受的力量。

在 2020 年底，國會賦予了快船一定的靈活性，允許任務團隊轉向太空探索技術公司的獵鷹重型火箭。（此前，國會曾指示美國宇航局用太空發射系統發射快船。）這節省了部分資金，但也讓前往木星的任務旅程延長了約兩年，因爲獵鷹重型火箭不如太空發射系統強大；快船計劃於 2030 年 4 月抵達這顆氣態巨行星。

最近，今年早些時候，任務團隊在航天器的電子設備中發現了一個可能的關鍵缺陷。一組被稱爲金屬氧化物半導體場效應晶體管或“MOSFET”的特定部件，對於航天器不同部分的電源開和關至關重要，在一些抗輻射的測試中未通過，而在木星附近有大量輻射。

“木星的磁場以及由此產生的帶電粒子極爲強烈且危險，”噴氣推進實驗室（JPL）的歐羅巴快船副項目科學家邦妮·布拉蒂告訴 Space.com。木星的超強磁場強度是地球磁場強度的 20000 倍。

晶體管問題並非源自 NASA 內部：生產 MOSFET 的公司改變了其製造工藝，生產了一批不符合該機構預期標準的產品。快船團隊等發現的時候已經太晚了，而這些晶體管已被密封在航天器的“保險庫”中，這是一個用於屏蔽敏感電子設備的厚厚的金屬外殼。

值得慶幸的是，那個保險庫能夠保護這些晶體管免受木星的輻射環境影響。經過進一步測試，團隊確定這些晶體管仍然能夠正常工作，足以使任務實現其主要目標。

布拉蒂補充說：“團隊成員廣泛測試了我們所有電子設備及其電路的輻射加固情況。”“我們在環繞木星運行時，大部分時間都遠離輻射最強的區域。”

“歐羅巴快船”圍繞木星的創新軌道大多數時候能避開輻射最嚴重的熱點區域，會多次近距離接近木衛二，而不是一直環繞該衛星運行。

不過，就算這些技術問題解決了，情況也沒變得輕鬆些。在過去幾周，該團隊遭遇了一場襲擊佛羅里達州的巨大颶風。爲了應對米爾頓颶風，該團隊把‘快船’號固定住，以保護其免受風暴強風的侵害。

“在颶風米爾頓期間爲確保團隊和航天器安全所做出的響應極爲出色，”科平 - 馬薩內特總結說。

該團隊肯定已經做了十分充分的準備，所以現在，期望歐羅巴快船能夠輕輕鬆鬆地駛向目的地，揭開歐羅巴地下海洋的神秘面紗兒。