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蜻蜓號

Wikipedia · 2026-07-26 维基百科 👁 0 阅读

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| insignia_caption = 蜻蜓號任务标识
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| programme = 新疆界計畫
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蜻蜓号（）是美国宇航局（NASA）规划的未来土星系统探测任务，旨在向土卫六（泰坦）表面运送一架无人多軸飛行器。该任务计划于2028年7月发射，并于2034年抵达土卫六，届时它将成为首个在土卫六上运行的航空器。该任务旨在研究在土卫六的前生物化学和行星宜居性，并实现人类在卫星天体上的首次有动力且完全受控的大气飞行。随后，它将利用自身的垂直起降（VTOL）能力，在不同探索地点之间移动。

作为土星最大的卫星，土卫六是太阳系中唯一具有丰富、复杂且多样化富碳化学环境的地外天体，其表面主要由水冰构成，并拥有地下水海洋，因此成为天体生物学和生命起源研究的高度优先目标。该任务由约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）于2017年4月向NASA的新疆界计划提出，并于2017年12月从12项提案中入选为两项最终候选任务之一，以进一步完善任务概念。2019年6月27日，蜻蜓号被选定为第四项新疆界任务。2024年4月，该任务获得确认，并进入最终开发阶段。

概述
蜻蜓号是一项前往土卫六的天体生物学任务，旨在评估土卫六环境支持微生物生存的宜居性，并在多个地点研究其前生物化学。蜻蜓号被设计为能够在不同地点之间进行受控飞行以及垂直起飞和着陆。该任务计划在土卫六表面的多个地点进行飞行，从而能够采集具有不同区域特征和地质环境的样本。

土卫六是一个极具吸引力的天体生物学研究目标，因为其表面存在丰富而复杂的富碳化学物质，同时表面可能同时存在液态水（短暂存在）和液态碳氢化合物，并可能形成生命起源前的原始汤环境。

如果蜻蜓号成功飞行，它将成为第二个在地球以外天体上飞行的旋翼飞行器。第一个是机智号，这是一架无人直升机，于2021年2月18日随毅力号火星车一同登陆火星，作为火星2020任务的一部分，并于2021年4月19日首次实现有动力飞行。

历史
任务曾提出使用搭载船式着陆舱的蒙戈尔菲耶气球作为土卫六探测飞行器。]]

蜻蜓号最初的概念源于科学家Jason W. Barnes与的一次晚餐讨论。Barnes来自爱达荷大学物理系，此前曾提出土卫六原位和空中侦测飞行器（AVIATR）——一项土卫六飞机任务概念。Lorenz则来自约翰斯·霍普金斯大学的应用物理实验室。经过15个月的研究，该概念被发展成为一份详细的任务提案。该任务的首席研究员是，她是约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家。

蜻蜓号任务建立在此前多个土卫六移动式空中探测研究的基础之上，其中包括2007年的土卫六探测旗舰任务研究，该研究提出使用蒙戈尔菲耶气球进行区域探测，以及为发现计划考虑的飞机概念AVIATR。2000年，Lorenz提出了一种旋翼飞行器着陆器概念，该飞行器使用电池供电，并在持续约8个地球日的土卫六夜晚期间由放射性同位素能源进行充电。之后的研究还包括2014年由喷气推进实验室Larry Matthies开展的土卫六旋翼飞行器研究，该方案提出由着陆器或气球释放一架小型旋翼飞行器。此前的热气球方案则计划利用放射性同位素热电发电机（RTG）的热量提供能源。

蜻蜓号计划利用其多旋翼进行飞行，将仪器套件运送至多个地点，以测量表面组成、大气环境以及地质过程。

蜻蜓号和（CAESAR）（针对丘留莫夫-格拉西缅科彗星的样本返回任务）是新疆界计划4号任务的两项最终候选方案。2019年6月27日，NASA选择蜻蜓号进入开发阶段，原计划于2027年6月发射。

2023年3月3日，蜻蜓号通过初步设计审查（PDR）。2023年11月，由于NASA因资金不确定性决定推迟任务正式确认，发射时间推迟一年，新的发射日期设定为2028年7月。2024年11月25日，NASA宣布授予蜻蜓号任务发射服务合同。蜻蜓号将搭载SpaceX的猎鹰重型运载火箭火箭发射，目标发射窗口为2028年7月5日至7月25日。

2025年4月25日，蜻蜓号通过关键设计审查阶段，标志着探测器全面实体制造和测试工作的开始。

在2025年美国联邦政府停摆事件期间，NASA戈达德太空飞行中心开始关闭多座建筑并整合设备。NASA称这一行动属于预先规划的“战略整合”，预计不会影响任务执行。NASA发言人告诉CNN，南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜和蜻蜓号任务在停摆期间仍将作为例外项目继续开展工作。

据报道，该中心部分员工担忧建筑关闭的方式和时间可能会影响这些项目的工作进度；CNN则报道称，戈达德工作人员编制的一份内部文件指出，部分专业测试实验室可能受到影响。

探测器的制造工作于2026年3月10日开始。

2026年6月1日，蜻蜓号设计与测试团队宣布，进入探测器隔热罩的热结构测试已经完成。测试地点位于新墨西哥州沙漠中的桑迪亚太阳塔，该设施利用数百套经过校准的镜面系统，将太阳能量集中到隔热罩测试组件上。测试隔热罩成功承受了极端高温，即使测试人员故意在组件上制造缺陷。团队同时宣布，他们近期还在用于模拟太空环境的APL测试舱中测量了蜻蜓号高增益天线（HGA）发出的信号模式。

2026年6月29日，蜻蜓号任务取得重要开发里程碑。约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）的任务团队提前完成了探测器近13英尺（4.0米）长机身结构的交付，为下一阶段系统集成做好准备。此次交付是在着陆器框架组件完成约一个月结构测试之后进行的，该框架包括着陆支架、探测器放射性同位素能源系统外罩，以及用于支撑蜻蜓号八组旋翼组件的支臂。

结构测试完成后，探测器机械、热控和电气系统的集成工作于7月1日开始。在这一阶段，工程师在机身内部安装了飞行用隔板、线束、电缆以及电气连接器。其他航空电子设备、电子子系统和科学仪器将在任务合作机构完成组装与测试后进行集成。，并将被封装在直径的隔热罩内。风化层样本将通过两个样本采集钻具和输送软管获取，每个着陆支架上安装一个，用于将样本送入质谱仪进行分析。

蜻蜓号将在土卫六夜晚期间停留于地面，土卫六夜晚持续时间约为8个地球日，即192小时。夜间活动可能包括样本采集与分析、地震学研究（例如分析北部碳氢化合物海洋中的波动活动）、气象监测，以及利用LED照明器进行局部显微成像。这类照明设备曾搭载于凤凰号着陆器和好奇号火星车。该飞行器设计为通过高增益天线直接与地球通信。

宾夕法尼亚州立大学工程学院的垂直升力研究卓越中心负责旋翼设计与分析、旋翼飞行器飞行控制系统开发、缩比旋翼飞行器测试平台开发、地面测试支持以及飞行性能评估。

科学载荷

  • DraMS（Dragonfly Mass Spectrometer，蜻蜓号质谱仪）是一台质谱仪，用于识别地表和大气样本中的化学成分，尤其关注与生物过程相关的成分。
  • DrACO（Drill for Acquisition of Complex Organics，复杂有机物采集钻具）是一种旋转冲击式钻具，用于采集地表物质，并通过气动方式输送样本。

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外部链接

#土星探測器 #2028年航天

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