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【LLNL向NASA交付Dragonfly任务伽马射线光谱仪,助力土卫六研究】劳

【LLNL向NASA交付Dragonfly任务伽马射线光谱仪,助力土卫六研究】劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)已向约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)交付一台先进的伽马射线光谱仪,该设备将集成于NASA蜻蜓号(Dragonfly)任务的伽马射线与中子谱仪(DraGNS)系统中,用于探测土星最大卫星土卫六(Titan)的表面成分。目前该载荷正处于集成与测试阶段,为2028年发射任务做准备。蜻蜓号是NASA旗下由APL主导的重大行星探测任务,计划于2028年由SpaceX重型猎鹰(Falcon Heavy)火箭发射,2034年抵达土卫六。该任务将部署一台旋翼着陆器,在沙丘密布的香格里拉(Shangri-La)区域与塞尔克(Selk)撞击坑之间执行多次起降探测,首次在卡西尼-惠更斯任务(2005年着陆)后再次实现对该卫星表面的实地探测。土卫六是太阳系唯一拥有浓密大气层和稳定地表液体的卫星,其表面流淌着液态甲烷与乙烷构成的河流湖泊,覆盖着烃类沙粒形成的沙丘。尽管其极端低温环境(表面温度低至-180°C)难以支持基于水的生命存在,但复杂的有机化学环境及撞击坑中可能存在的水-有机物相互作用,为研究前生命化学进程及地球早期生命起源提供了关键参照。DraGNS是蜻蜓号实现科学目标的核心载荷之一,负责在采样前对地表物质进行原位元素成分分析,为样本遴选提供依据。LLNL研制的伽马射线光谱仪采用高纯度锗晶体作为探测器核心,其能量分辨率达到现有竞争技术的10至20倍,可通过伽马射线能谱精确识别目标元素的"指纹"特征。针对任务的极端环境要求,LLNL在过去两年内完成了严苛的验证测试。光谱仪经受了模拟火箭发射与大气层进入阶段的振动试验,在-200°C至+115°C的温度范围内验证运行可靠性,并耐受高能质子辐照以模拟太空环境中10年的辐射累积效应。这些测试确保设备能够在长达六年的星际航行中抵御银河宇宙射线与太阳风暴的辐射损伤,并在土卫六极寒表面正常工作。此前,该LLNL已与APL合作,为NASA信使号(MESSENGER)水星探测器、灵神星号(Psyche)小行星探测器以及日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的火星卫星探测任务(MMX)开发了同类高分辨率光谱仪。