尼克·奧克斯，美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心這幅插圖顯示了美國宇航局的蜻蜓旋翼機(jī)著陸器接近土星異國情調(diào)的衛(wèi)星泰坦上的一個(gè)地點(diǎn)。利用土衛(wèi)六的稠密大氣層和低重力，蜻蜓將探

尼克·奧克斯，美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心

這幅插圖顯示了美國宇航局的蜻蜓旋翼機(jī)著陸器接近土星異國情調(diào)的衛(wèi)星泰坦上的一個(gè)地點(diǎn)。利用土衛(wèi)六的稠密大氣層和低重力，蜻蜓將探索冰冷世界中的數(shù)十個(gè)地點(diǎn)，采樣和測量土衛(wèi)六有機(jī)表面材料的成分，以表征土衛(wèi)六環(huán)境的可居住性并研究益生元化學(xué)的進(jìn)展。圖片來源：NASA/JHU-APL

美國宇航局對土星巨衛(wèi)星泰坦的新任務(wù)將于2027年發(fā)射。當(dāng)它到達(dá)2030世紀(jì)<>年代中期時(shí)，它將開始一個(gè)發(fā)現(xiàn)之旅，這可能會帶來對宇宙生命發(fā)展的新理解。這項(xiàng)名為“蜻蜓”的任務(wù)將攜帶一種名為“蜻蜓質(zhì)譜儀”

（DraMS）的儀器，旨在幫助科學(xué)家研究泰坦上的化學(xué)成分。它也可能揭示地球上發(fā)生的最終導(dǎo)致生命形成的化學(xué)步驟，稱為益生元化學(xué)。

土衛(wèi)六豐富的復(fù)雜富含碳的化學(xué)物質(zhì)，內(nèi)部海洋以及過去表面液態(tài)水的存在使其成為研究益生元化學(xué)過程和外星環(huán)境潛在可居住性的理想目的地。

DraMS將允許地球上的科學(xué)家遠(yuǎn)程研究泰坦尼亞表面的化學(xué)組成。

“我們想知道對地球上早期生化系統(tǒng)可能很重要的化學(xué)類型是否正在土衛(wèi)六上進(jìn)行，”

馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達(dá)德太空飛行中心的Melissa Trainer博士解釋說。

Trainer是一位行星科學(xué)家和天體生物學(xué)家，專門研究土衛(wèi)六，是蜻蜓任務(wù)的副首席研究員之一。她還是DraMS儀器的負(fù)責(zé)人，該儀器將掃描泰坦表面材料的樣品測量值，以尋找益生元化學(xué)的證據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，蜻蜓機(jī)器人旋翼機(jī)將利用土衛(wèi)六的低重力和稠密的大氣層，在土衛(wèi)六表面的不同興趣點(diǎn)之間飛行，相距幾英里。這使得Dragonfly能夠在前一個(gè)儀器被完全勘探后將其整套儀器轉(zhuǎn)移到新地點(diǎn)，并提供在具有各種地質(zhì)歷史的環(huán)境中訪問樣品的機(jī)會。

在每個(gè)地點(diǎn)，小于一克的樣品將被復(fù)雜有機(jī)物采集鉆頭（DrACO）鉆出表面，并帶入著陸器的主體，到一個(gè)叫做“閣樓”的地方，那里裝有DraMS儀器。在那里，它們將被機(jī)載激光照射或在烤箱中蒸發(fā)，由 DraMS 測量。質(zhì)譜儀是一種通過將樣品的各種化學(xué)成分分離成其堿基分子并將它們通過傳感器進(jìn)行識別來分析這些成分的儀器。

The colorful globe of Saturn's largest moon, Titan, passes in front of the planet and its rings in this true color snapshot from NASA's Cassini spacecraft. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

“DraMS旨在觀察土衛(wèi)六上可能存在的有機(jī)分子，以及它們在不同表面環(huán)境中的組成和分布，”

Trainer說。有機(jī)分子含有碳，被所有已知的生命形式所利用。它們對理解生命的形成感興趣，因?yàn)樗鼈兛梢杂缮头巧^程創(chuàng)造。

質(zhì)譜儀通過電離材料（即用能量轟擊材料，使其中的原子帶正電或帶負(fù)電）并檢查各種化合物的化學(xué)成分來確定樣品中的成分。這涉及確定分子重量與其電荷之間的關(guān)系，電荷是化合物的特征。

DraMS部分由戈達(dá)德的同一團(tuán)隊(duì)開發(fā)，該團(tuán)隊(duì)在好奇號火星車上開發(fā)了火星樣品分析（SAM）儀器套件。DraMS旨在使用SAM套件在火星上測試的技術(shù)，在原位調(diào)查泰坦尼亞表面材料的樣本。

培訓(xùn)師強(qiáng)調(diào)了這一遺產(chǎn)的好處。蜻蜓的科學(xué)家們在土衛(wèi)六上尋找有機(jī)化合物時(shí)不想“重新發(fā)明輪子”，而是建立在火星和其他地方應(yīng)用的既定方法之上。

“這種設(shè)計(jì)為我們提供了一種非常靈活的儀器，可以適應(yīng)不同類型的表面樣品，”

Trainer說。
DraMS和蜻蜓號上的其他科學(xué)儀器正在馬里蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)和建造，該實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)管理NASA的任務(wù)，并正在設(shè)計(jì)和建造旋翼機(jī)著陸器。該團(tuán)隊(duì)包括法國航天局戈達(dá)德（法國國家空間研究中心，法國巴黎）的主要合作伙伴，該模塊為DraMS提供氣相色譜模塊，該模塊將在離開烤箱后提供額外的分離，洛克希德馬丁空間，科羅拉多州利特爾頓，加利福尼亞州硅谷莫菲特聯(lián)邦機(jī)場的NASA艾姆斯研究中心，弗吉尼亞州漢普頓的NASA蘭利研究中心， 美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，加利福尼亞州帕薩迪納，賓夕法尼亞州立大學(xué)，賓夕法尼亞州立大學(xué)，馬林空間科學(xué)系統(tǒng)，加利福尼亞州圣地亞哥，蜜蜂機(jī)器人，紐約布魯克林，德國航空航天中心（DLR），德國科隆，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA），日本東京。

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