欧罗巴快船（）（以前称为“木卫二多次飞越任务”）是美国宇航局進行中的一项轨道器行星际航行任务。该探测器於2024年10月14日发射，同时，该任务还得到新的海洋世界探索计划的支持，预计飛行六年後于2030年4月抵达目的地。
历程
1997年，一个研究团队向美国航天局发现计划提交了一项“木卫二轨道飞行器”任务提案，但未被选中。美国航天局喷气推进实验室在发现计划选定后的一个月宣布，将执行美国航天局的木卫二轨道飞行器任务，随后喷气推进实验室邀请原提案团队担任任务评审委员会（MRC）。
在发现级“木卫二轨道飞行器”提案提出的同时，伽利略无人探测器已在环木星飞行了。从1995年12月8日至1997年12月7日，伽利略号完成了进入木星轨道后的主要任务。在最后一天，伽利略轨道飞行器开始了一项被称为“伽利略”木卫二任务（GEM）的延伸任务，该任务一直持续到1999年12月31日。这是一项低成本任务，预算仅3000万美元，研究团队成员约40-50人（为1995年-1997年主要任务时期200人团队规模的五分之一），没有处理问题的资源，但当出现问题时，他们可临时召回前团队成员（称为“老虎团队”），以集中精力解决问题。该探测器曾多次飞越木卫二（8次） 、木卫四（4次）和木卫一 （2次）。在每次飞越这三颗卫星时，都会遇到探测器在七天任务期中只收集到两天有价值的数据。这次的“伽利略”木卫二任务类似于缩小版的欧罗巴快船计划任务，它在两年内八次飞越木卫二，飞行里程从196公里（122英里）到3582公里（2226英里）。
木卫二已被确定为太阳系中可能蕴藏有微生物外星生命的地点之一。紧随着伽利略号的发现和发现计划中独立的木卫二轨道飞行器提案的提出，喷气推进实验室对相应的一些探测任务概念诸如木星冰月轨道器（160亿美元）、木星-木卫二轨道器（43亿美元）、木卫二轨道器（20亿美元）和木卫二多次飞越探测器：“欧罗巴快船”等进行了初步的任务研究。该任务是约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室和喷气推进实验室的联合项目，任务名称取自19世纪经常穿梭于世界各地贸易航线上的轻型快船，之所以选择该名称，是因为这探测器也将反复穿过木卫二，频率高达每两周一次。2014年5月，众议院的一项法案将2014财年的“欧罗巴快艇”资金预算从1500万美元大幅调增至1亿美元，以用于方案的前期研究。
2014年美国中期选举结束后，两党承诺将继续为“木卫二多次飞越任务”项目提供资金，行政部门还为初步研究拨款3000万美元。
2015年4月，美国航天局向欧洲空间局提出了与欧罗巴快船一起飞行的附加探测器方案，最大质量限制为250千克，它可以是一艘简单的探测器、撞击器或着陆器。欧洲空间局（ESA）正在进行内部评估，以确定是否有兴趣及可用资金来启动一项类似极成功的卡西尼-惠更斯号的合作计划。2015年6月，美国宇航局宣布，批准该任务概念，允许轨道飞行器进入研制阶段，2016年1月也批准了着陆器方案。2016年5月，海洋世界探索计划获得批准，欧罗巴任务是其中的一部分。2017年2月，该任务从A阶段转入至B阶段（初步设计阶段）。
2017年7月18日，众议院太空小组委员会举办了作为旗舰级任务的“欧罗巴快船”听证会，并讨论了被简称为欧罗巴着陆器的可能后续任务。
D阶段则将包括装配、测试和发射。
目标
欧罗巴快船的目标是探索木卫二，调查其宜居性，并帮助选择未来欧罗巴着陆器的着陆地点。这次探索的重点是了解生命所需的三大条件：液态水、化学和能源，具体来说，主要研究目标是：。而另一方面，受地球上数据接收天线数量的限制，使得大多数仪器的数据采集速度远快于通信系统将数据传回地球的速度。该任务概念的一个关键特色是，欧罗巴快船将利用木卫二、木卫三和木卫四的重力助推来改变其轨道，可使探测器在每次飞越时能返回到不同的接近点，每次飞越都将覆盖木卫二不同的区域，以实现中等质量的全球地形测量，包括冰层的厚度。欧罗巴快船可能会低空穿越从卫星冰壳下喷发出的水蒸气羽流，从而获得地下海洋样本，而不必降落到表面并钻穿冰层。尽管木星的太阳光照射强度仅为地球轨道的4%，但朱诺号任务证明了太阳能电池板可以为木星轨道器提供电力。太阳能电池板的替代品是以钚-238为燃料的多任务放射性同位素热电发生器。
初步分析表明，每块电池板的表面积为18米2（190英尺2），在环木星运行期间，当指向太阳时，会连续产生150瓦的电力。当处于木卫二阴影下时，电池组将能让探测器继续收集数据。然而，电离辐射会损坏太阳能电池板。“欧罗巴快船”的轨道将穿过木星的强磁圈，预计随着任务的进行，该磁层圈将逐渐降低太阳能电池板的性能。
探测设备
“欧罗巴快船”任务装备了一套复杂、用于研究木卫二内部和海洋、地质、化学及宜居性的9件装仪器。电子元件被保护在150公斤重的钛铝屏蔽层内，使其免遭强烈辐射。2015年5月宣布的轨道飞行器上九部探测仪器，估计总质量为82千克（181磅），如下所示：。
木卫二热辐射成像系统（E-THEMIS）
木卫二热辐射成像系统将在中红外和远红外波段对木卫二进行高空间分辨率、多光谱成像，以帮助查找活动地点，如向太空喷射水柱的隐藏喷口。该仪器为2001火星奥德赛号轨道飞行器上热辐射成像系统（THEMIS）的派生型，也是由菲利普·克里斯滕森（Philip Christensen）开发。
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木卫二测绘成像光谱仪（MISE）
木卫二测绘成像光谱仪是一台成像近红外光谱仪，用于探测木卫二表面成分、识别和测绘有机物（包括氨基酸和托林）、盐、酸性水合物、水冰和其他物质的分布。通过这些测量，科学家们希望能将该卫星的表面成分与它的海洋宜居性联系起来。木卫二测绘成像光谱仪是与约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）合作制作。
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木卫二成像系统（EIS）
木卫二成像系统是一台可见光广角和窄角相机，它将以50米（160英尺）的分辨率绘制木卫二大部分地区的地图，并将以高达0.5米的分辨率提供选定区域地表的图像。
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木卫二紫外光谱仪（Europa-UVS）
木卫二紫外光谱仪将能探测到微小的喷流，并将提供有关该卫星外气层成分和动态变化的宝贵数据。首席研究员库尔特·雷瑟福德（Kurt Retherford）是使用哈勃空间望远镜进行紫外光谱分析时，发现木卫二喷流的小组成员之一。
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木卫二海洋到近地表评估和探测雷达（REASON）
海洋到近地表（REASON）是一台双频探冰雷达，设计用于描述和探测从近地表到海洋的木卫二冰壳，揭示木卫二冰壳的隐藏结构和内部潜在的水穴。该仪器将由喷气推进实验室制造，代之以更简单的磁强计。
等离子体磁测深仪（PIMS）
等离子体磁测深仪（PIMS）测量环绕在木卫二周围的等离子体，以描述由等离子体电流产生的磁场。这些等离子体电流掩盖了木卫二地下海洋的磁感应反应。结合磁强计，它可以测定木卫二关键的冰层厚度、海洋深度和盐度数据。等离子体磁测深仪还将探索木卫二表面风化及物质释放到大气层和电离层的机制，并了解木卫二如何影响其局部空间环境和木星磁层。
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行星探测质谱仪（MASPEX）
木卫二行星探测质谱仪（MASPEX）将通过测量木卫二极为稀薄的大气层和所有射入到太空中的表面物质来确定表层和表层下海洋的成分。行星探测质谱仪研发负责人杰克·韦特（jackwaite），也是卡西尼号探测器上离子和中性质谱仪（INMS）科研团队负责人。
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表面尘埃质量分析仪（SUDA）
表面尘埃质量分析仪（SUDA）[9]是一台质谱仪，它将测量从木卫二喷射出来的细小固体颗粒物成分，为在低空飞越时直接取样表面和潜在的喷流提供了机会。该仪器能够识别喷出物冰中的微量有机和无机化合物。
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可能的第二组成部分
是一台10厘米的立方体]]
欧罗巴快船任务预留了250公斤的载重以携带其它的飞行组件。一些早期的建议包括“迷你玛姬”（Mini-MAGGIE）、“达西德”（DARCSIDE）、“西尔夫”（Sylph）'和克萨尔特（CSALT）等都属于初步研究拨款阶段所做的一些设想，并没有一项考虑要真正进行硬件开发或飞行。“欧罗巴快船”将把来自微纳卫星的信号传回地球。通过推进，一些微纳卫星也可以进入环绕木卫二的轨道和英国提出的撞击探测器概念。
;飞越取样返回
科罗拉多大学提出的“木卫二生命印记分析仪”（ELSA）概念为发射时所搭载的第二艘探测器，它使用一台小型撞击器来来产生一道地表颗粒喷流，并将它们弹射到能够穿过的高度，以便在探测器上采样分析。这一概念的一种变体是1996年的木卫二飞越任务，它包含一台10公斤重的撞击器，从主探测器上射出撞击木卫二，从而在约100公里高的附近空间形成一层碎屑云，随后一艘小型探测器近距离穿越采样，并利用木卫二的引力实现自由返回轨道。收集机制暂定为气凝胶（类似于星尘号任务）。
附加着陆器
早期的“欧罗巴快船”概念要求配备一架直径约1米的固定着陆器，可能约230公斤（510磅），仪器。着陆器将使用电池在地面运行约10天，这也引发了2017年的独立任务提案：欧罗巴着陆器。-{zh-hans:美国宇航局; zh-hant:美國太空總署}-的欧罗巴着陆器项目如能得到拨款，则将在2025年单独发射，以补充欧罗巴快船任务的研究。在获得专款的情况下，可以选择约10件提案进行评选，每件提案的研制费用为150万美元。总统的2018年和2019年联邦预算提案并没有为欧罗巴着陆器提供资金，但为概念研究分配了1.95亿美元。
在国会综合开支法案中，-{zh-hans:美国宇航局; zh-hant:美國太空總署}-2021财年预算没有包括任何语言授权或资助欧罗巴着陆器，因为以前的法案使该任务的前景变得很不明朗。
发射和轨道
2021年2月10日，有消息称，该任务将使用一条5.5年的轨道进入木星系统，其中涉及2025年2月火星和2026年12月地球的二次重力助推机动。发射的目标是在2024年10月10日至30日的21天窗口期内发射，并于2030年4月11日抵达，后备发射日期确定在2025年和2026年。美国国会2021年综合开支法案指示，如果使用太空发射系统发射探测器的条件无法满足，则-{zh-hans:美国宇航局; zh-hant:美國太空總署}-局长应举办一次全面、公开的竞标，以选择一枚商业运载火箭
File:Animation of Europa Clipper trajectory.gif|欧罗巴快船轨迹动画:
File:Animation of Europa Clipper trajectory around Jupiter.gif|欧罗巴快船环木星飞行轨迹动画
另请参阅
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参考文献
外部链接
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