2024年10月14日12时06分（ET），美国国家航空航天局（NASA）迄今为止最昂贵、最雄心勃勃的行星科学任务－欧罗巴快船（Europa Clipper）探测器，从历史悠久的佛州肯尼迪航天中心（KSC, FL）LC-39A综合体，由太空探索技术公司（SpaceX）猎鹰重型（Falcon Heavy）火箭发射升空。
猎鹰重型火箭发射升空（Credit: SpaceX）
为使探测器达到最高速度并脱离地球轨道，本次猎鹰重型火箭为全消耗发射。升空后约1小时，欧罗巴快船与猎鹰重型上面级分离，进入0.99 x 2.68 AU x 2.1度的太阳轨道。
探测器与火箭分离（Credit: SpaceX）
欧罗巴快船将在未来五年半的行程中，先后经火星和地球的两次重力辅助加速后，在2030年4月进入木星系。祝好运，Godspeed！
欧罗巴快船任务轨道设计（Creidit：NASA）
1、任务由来
NASA 从1979年开始由不同探测器拍摄到的木卫二/欧罗巴（Creidit: NASA）
木卫二/欧罗巴（Europa）是木星4 颗伽利略卫星（Galilean Moons）中最让人着迷的一颗，它是靠木星第二近的卫星。在大约 30 公里厚的冰层下，木卫二可能拥有 70-100 公里深的海洋。
欧罗巴从冰盖到岩石层的剖面模型（Creidit: NASA）
尽管欧罗巴比我们的月球还小，但它海洋中的液态水被认为达到地球所有海洋和湖泊总量的 2 倍。科学家们认为它的表面下蕴藏辽阔的海洋中可能有生命存在。
科学家推测的木卫二结构示意图（Creidit：NASA）
2011年美国国家研究委员会（the National Research council, NRC）发布了一份10年一次用来帮助NASA规划其科学探索任务优先事项的调查报告。报告提出木卫二的探测任务应该是NASA继“火星2020”任务之后的第二个高度优先的大型行星科学任务。
2、任务目标
欧罗巴快船耗资42.5亿美元、重6.5吨，目标是探索木卫二/欧罗巴，观测其宜居性，并帮助选择未来木卫二着陆器的着陆点。
火箭整流罩封盖前的欧罗巴快船（Credit: SpaceX）
本次任务的重点是了解孕育生命的3个必要条件：液态水、组成和能量。具体目标包括研究：
冰壳和海洋：确认冰下存在水，并描述水的性质，以及冰-海表面交换的过程
组成：主要化合物的分布和化学性质以及与海洋组成的联系
地质学：地表特征和形成，包括最近或正在发生的地质活动位置
在木卫二上空的欧罗巴快车探测器CG（Credit: NASA）
欧罗巴快船将耗费5.5年飞向木星系，并将对欧罗巴进行为期3.5年的探测。
3、抵御强辐射场措施
由于欧罗巴处于木星环境最恶劣的辐射区域，为避免探测器一直处于强辐射中，欧罗巴快船并不围绕欧罗巴运行，而是处在环绕木星的椭圆轨道，以尽量减少在强辐射区域的时间。
在为期3.5年的探测过程中，欧罗巴快车将对木卫二进行多达44次的近距离飞越，最近一次离木卫二表面仅有25公里。
欧罗巴快船绕木星做大椭圆飞行，在连续的飞越中实现对木卫二的全球覆盖观测（Creidit：NASA）
采取的另一个防止辐射的方法是配置了一个电子屏蔽体，NASA团队把电脑和其它一些敏感的电子设备放在里面，其外壳由大约三分之一英寸的锌铝合金制成。
4、带隐患上天的探测器
欧罗巴快船由约翰霍普金斯应用物理实验室（APL）、NASA喷气推进实验室（JPL）和NASA戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）合作设计。
航天器上控制电流的晶体管存在的问题是在5月份被首次曝光的。任务团队被告知相关器件在低于预期辐射剂量下即告失效。
NASA 认为影响欧罗巴快船的晶体管问题是业界没有意识到的情况，同时意味着行业标准中的晶体管辐射认证与最新发现的有差距。
在航天领域，通常采用辐射硬化电子器件（Radiation-hardened electronics）来保护航天器免受可能在太空中受到的辐射损害。
鉴于更换器件会错过今年的发射窗口，需要在地面等待2年，同时会给NASA带来数亿美元的额外支出。NASA最终决定维持现状，带隐患上天。这给5年后进入探测期的航天器可靠性带来了挑战。
5、30年代的伽利略卫星探测热潮
本世纪 30 年代，对木星伽利略卫星的探测将进入高潮。
木星伽利略卫星。从左往右：木卫四/卡利斯托（Callisto），木卫三/盖尼米得（Ganymede）,木卫二/欧罗巴（Europa），木卫一/爱莪（Io）（大小不成比例）（Credit: NASA）
将先后有 3 个探测器陆续进入木星系，重点执行伽利略卫星探测。它们包括 NASA 的欧罗巴快船（Europa Clipper）、欧空局的木星冰月探测器（ESA's Jupiter Icy Moons Explorer，JUICE）、以及中国的天问4号（Tianwen-4）任务。具体安排见下表：
| 探测器 | 主目标 | 进入木星系 | 国别 | |
| 1 | 欧罗巴快船 | 木卫二 | 2030年 | 美国 |
| 2 | 木星冰月探测器 | 木卫三 | 2031年 | 欧空局 |
| 3 | 天问4号 | 木卫四 | 2035年 | 中国 |
这些卫星中的每一颗都是一个迷人的世界，它们将可能让我们了解宇宙的本质以及地球之外生命的可能性。
6、欧罗巴着陆探测规划
延伸阅读：
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