摘要：在太阳系中，很少有地方比泰坦（就是土卫六）更适合气球。低重力和高大气密度的结合使土星最大的卫星成为比“空气”更轻的飞行器的理想选择，而将卫星放在那里的想法已经存在了至少二十年。

艺术家对泰坦星球上的气球的描绘。图片来源：Donahue 等人。

在太阳系中，很少有地方比泰坦（就是土卫六）更适合气球。低重力和高大气密度的结合使土星最大的卫星成为比“空气”更轻的飞行器的理想选择，而将卫星放在那里的想法已经存在了至少二十年。

那么，为什么我们还没有呢？简单的答案是，对于现有的发射平台来说，必要的气球尺寸太大了。但是，太空发射系统 （SLS） 的主要承包商波音公司的一个团队相信，他们的新发射平台将能够将大型气球及其必要的科学有效载荷送入轨道，并开始解开这个有趣卫星的奥秘。

我们已经为泰坦设计了各种气球任务，包括一些会“行走”的任务，但波音的设计更类似于传统的飞艇。它将有一个装满氦气的气球和两个压载舱，再加上一个十字形尾巴，可以让气球控制它的滚动、俯仰和偏航。

气球会吸入当地的大气气体来下降，或将它们排出以上升以控制其高度。波音工程师提供了两种不同的高度配置：150 m3 气球用于 5 公里高度，或 400 m3 气球用于 20 公里高度轨道。压缩后，两种尺寸的球囊都可以放入 SLS 有效载荷整流罩中。

吊舱里面的载荷包括雷达和激光雷达系统，用于扫描土卫六表面，特别是跟踪地质活动的任何变化。还可以有大气传感器，可以检测该区域是否有任何有机分子，从而指示存在什么样的液态甲烷循环（如果有）。

任务设计的另一个重要点是它会持续很长时间——团队预计这样的气球可以在土卫六的大气层中持续数年。在此期间，它将能够注意到长期趋势，例如季节性变化，以及可能为什么泰坦的夜间似乎比白天更暖和。

该任务旨在在 2034-2036 年的时间框架内发射，在那些年里有几个不同的机会窗口，可以利用较低的 delta-v 要求进入土星系统。然而，SLS 也有其自身的困难，可能会推迟这一时间表。

虽然它已经推出过一次，但在 2022 年，第二次推出计划要到 2026 年——将近四年后。它也是不可重复使用的，而且考虑到它必须满足 NASA 对 Artemis 登月的需求，因此不太可能在该时间范围内提供任何额外的 SLS 发射。

更不用说成本了，在撰写本文时，每次发射的成本估计为 25 亿美元。虽然这最终可能会降低价格，但它仍然必须与 Starship 竞争，Starship 具有更高的发射能力，自 SLS 两年多前首次升空以来已经飞行了四次。

美国宇航局 （NASA） 的泰坦直升机任务“蜻蜓”（Dragonfly） 已经在使用 Falcon Heavy 于 2028 年发射。虽然猎鹰重型火箭的有效载荷能力不如 SLS，但它仍有可能获得相同泰坦任务的较小版本。最终，随着进入太空的成本越来越低，并且有越来越多的发射平台能够将气球送入这个独特的世界，总有一天，一项任务可能会获得批准——它将如何到达那里还有待观察。

来源：科学大硬盘