原标题：NASA新仪器——SELFI将进一步研究土卫二的喷射羽流
2015年10月28日，在卡西尼号航天器最后一次，也是最深一次穿越喷射羽流的过程中，探测到来自土二卫的气状、冰冷羽状喷射物中含有氢气。这幅图描绘了水与卫星海底岩石相互作用产生氢气的理论。戈达德太空飞行中心某团队想要开发一种仪器来揭示更多关于海底热泉的细节，这也许可以帮助我们知晓这个海洋世界是否存在生命。
NASA科学家和工程师们雄心勃勃，他们已经构想并计划建造一架亚毫米波或无线电仪器，并搭载在土星南极的静止小卫星——土卫二上，用以研究其喷射出的间歇泉中水汽和冰粒的成份。
NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的一个小组最近在推进亚毫米土卫二生命基础仪SELFI（Submillimeter Enceladus Life Fundamentals Instrument）的技术开发时获取到了所需的支持。SELFI首席研究员Gordon Chin表示，这台遥感仪器代表了当前最先进的亚毫米波设备的巨大进步。
SELFI旨在测量土星的第六大卫星，即土卫二，裂隙中喷射出的水汽和冰粒羽状物中的化学物质痕迹，这些裂隙也被称为老虎纹。科学家们相信通过研究这些羽状喷射物，可以推断出卫星冰壳下的海洋组成物质，以及存在外星生命的可能性。
NASA最近结束的卡西尼任务发现，土卫二表面大约有100个地点不断喷射出颗粒、水蒸气、二氧化碳、甲烷和其它气体的羽状物，科学家们对此兴趣盎然。虽然最初科学家认为土卫二是冰冻固态的，但卡西尼的数据揭示了卫星轨道有轻微的摆动，意味着冰层下有全球性流动着的海洋。土星的潮汐力似乎拉动和挤压着土卫二，使之产生足够的热量来保持其内部的水液态，并且这些热量足以冲裂冰壳，从而水气从这些裂隙中喷射到太空。
科学家最终想要解答的问题是，是否有生命存在于土卫二或外太阳系的其它冰冷世界中。在地球海洋的底部，海底热泉容纳了千万种欣欣向荣的生命。土卫二也有温暖的海底热泉，那么在那里可能存在生命吗？
“亚毫米波属于很高频的无线电波，它给我们提供了一种测量冰冷气体中多种分子数量的方法。我们可以扫描所有的土卫二羽流来一探究竟，”Chin说道，“水蒸气和其它分子可以揭示海洋中的某些化学物质，并引导航天器以最佳路径穿越羽流以直接进行其它探测。”
“水和一氧化碳分子，包括其它分子，它们就像一些有着特殊频率的小广播电台一样，在说‘我是水，我是一氧化碳'''''''',”Chin继续补充道，亚毫米频谱仪对这些波长很敏感，就像调谐具有特定分子呼号的无线电台一样。“这些频谱线非常离散，我们可以毫不费力地识别和量化其化学成分，”戈达德工程师兼任系统总工程师Paul Racette补充道。
频谱仪被用于所有波长或频率的空间科学，可以分析行星、恒星、彗星和其它星球上的气体和固体的化学成分，为科学家提供大量的物理性质信息。由于制造亚毫米敏感仪器极其复杂，因此调谐到亚毫米波段还是相对较新的实践。
在NASA研发资金的支持下，Chin和他的团队正在通过一台放大器增强557GHz附近的信号，该频率能从水中发出最强信号，从而提高仪器的灵敏度。这将提高测量设备的测量能力，哪怕在低温下也能探测到微乎其微的水量和气体痕迹，并探查整个土卫二的地表喷射口，Racette说。
该团队还在创建一套更加节能和灵活的射频（RF）数据处理系统和一台尖端的数字频谱仪。数字频谱仪将采用高速可编程电路将RF转换成数字信号，通过分析这些数字信号来测量羽流的气体量、温度和速度。
由于这些改进，SELFI将能够同时检测和分析13种分子，包括各种同位素形式的水以及甲醇、氨、臭氧、过氧化氢、二氧化硫和氯化钠（即食盐的主要成分，是它让海水变咸的！）
“SELFI很新，”Chin说道。他相信团队能够充分地完善仪器，满足未来使命的需要，“这是有史以来最有野心的亚毫米级仪器之一。”
以上文章来自“星系动力翻译组”（Galdyn），这是我们新注册的一个账号，致力于翻译NASA官方信息的志愿团队，有请大家移步关注。
