马特·威廉姆斯，《今日宇宙》 学分:美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室 这十年有望成为太空探索的激动人心的时期
毅力号火星车已经在火星着陆，并开始进行科学操作
今年晚些时候，下一代詹姆斯·韦伯太空望远镜、双小行星重定向测试(DART)和露西飞船(第一次木星特洛伊小行星任务)将发射升空
在十年结束之前，还将向木卫二和土卫六发送任务，以扩大对太阳系生命迹象的搜索
目前，美国宇航局探索土卫六(土星最大的卫星)的计划是发射一架名为蜻蜓的核动力四轴飞行器来探索大气和表面
然而，今年作为美国国家航空航天局创新先进概念(NIAC)计划的一部分提出的另一种可能性是，与蜻蜓一起发送一个样本返回飞行器，该飞行器可以利用从土卫六表面收集的液态甲烷来提供燃料
这项任务被称为使用原位推进剂的土卫六样品返回，与传统的样品返回任务相比，它具有一些重要的优势
通常，对遥远天体的飞行任务要么需要为返程携带足够的推进剂(这意味着大量的附加质量和更高的cos ts)，要么需要一个能提供数年能量的核电池
蜻蜓任务计划于2027年发射(并于2036年抵达土卫六)，将花费2
作为主要任务的一部分，7年来一直在探索土卫六
为了在离家这么远的地方运行，它将依靠多任务放射性同位素热电发电机(MMRTG)，在那里钚的缓慢放射性衰变产生的热量发电
艺术家对泰坦表面蜻蜓的印象
学分:美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室 同时，样品返回的概念将利用从土卫六表面收集的挥发性元素为其返回飞行提供燃料
正如你在顶部的插图中看到的，它将由一个着陆器和一个登陆器组成
一旦它们降落在土卫六表面，它们就可以通过接收四轴飞行器收集的样本来协助蜻蜓任务
利用就地获取的资源，登陆器可以为登陆器提供液态甲烷和液态氧燃料(由当地的冰产生)
这辆车将装载蜻蜓收集的样本，然后运回地球
由于不运输自己的推进剂，飞行任务的样品返回元件将具有较低的总质量，因此发射成本较低
最重要的是，样本返回任务将成倍增加泰坦任务的科学回报
多年来，科学家们一直希望更好地观察月球表面，以探索其特殊的奥秘
这些包括(但不限于)其稠密的富氮大气，其水文循环(但有甲烷)，以及其表面丰富的有机化学和益生元条件
这个概念是由史蒂文·奥尔森领导的团队开发的，他是美国宇航局格伦研究中心的指南针并发航天器设计小组组长
作为2021年NIAC一期研究员公告的一部分，美国国家航空航天局对这一概念描述如下: 这位艺术家对土星卫星土卫六北极湖泊的概念展示了凸起的边缘和壁垒状的特征，例如美国宇航局的卡西尼飞船在月球温尼伯湖周围看到的那些特征
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 “使用原位推进剂的土卫六样品返回是一项提议的土卫六样品返回任务，使用在其表面可获得的原位挥发性推进剂
土卫六的这种方法与所有传统的原位资源利用概念非常不同，并将实现对行星科学、天体生物学和理解生命起源的巨大科学价值的回归，这是一个更困难的数量级(在距离和？五)比其他样品返回任务
" 这一概念类似于美国国家航空航天局和欧洲航天局(欧空局)目前正在开发的火星样品返回任务，该任务将运输由“坚韧”号探测器收集的样品
根据目前的任务结构，这次样品返回还将包括一个着陆器和一个两级固体燃料登月舱(由美国国家航空航天局开发)和一个探测车(由欧洲航天局开发)来收集样品
这次样品返回任务计划于2026年7月发射，并将于2028年8月在“毅力”号火星车(位于杰零陨石坑)附近着陆
由美国国家航空航天局(STMD)空间技术任务局监管的NIAC计划，旨在让美国的创新者和企业家参与进来，培养有助于转变太空探索的创新理念和突破
2021年，STMD选择了16个NAIC方案成为第一阶段研究员，每个方案将获得美国航天局高达125，000美元的赠款
在成功完成为期九个月的初步可行性研究后，NIAC研究员可以申请第二阶段的奖励
正如美国宇航局STMD早期创新和伙伴关系主任詹恩·古斯蒂奇在最近的一份美国宇航局新闻稿中解释的那样: 2005年1月，欧洲航天局惠更斯着陆器拍摄的土卫六表面的鱼眼图
学分:欧空局/美国航天局/JPL/亚利桑那大学 “众所周知，NIAC研究员梦想远大，他们提出的技术可能接近科幻小说，与其他机构项目资助的研究不同
我们并不指望它们都能开花结果，但我们认识到，从长远来看，为早期研究提供少量种子资金可能会让美国宇航局受益匪浅
" 作为美国国家航空航天局2021年NAIC计划的一部分，这仅仅是已经被接受的第一阶段开发的几个前沿提议之一
虽然只有一小部分(或者根本没有)可能完全实现，并在未来几年进入太空，但该计划正在引导灵感的想法，说明人类在太空的未来将是什么样子
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