木卫一是太阳系火山最为活跃的天体。图片来源：NASA

美国宇航局（NASA）行星科学项目秀场时间已至。今年秋季，该机构将从28项提案中精选出3~5项太阳系探索计划。最终，将只有一项计划成为其中的“幸运儿”：NASA最新的发现型任务，并在本世纪20年代初期发射。

在这里，《自然》将呈现提案中出现的广泛主题。这些提案于今年2月份提交至NASA，此次提案中的任务均有望成为该机构至今预算最少的一个太阳系探索项目——其最终任务的预算开支为4.5亿美元或略低于此额度。在你看来，NASA应该探索哪个方向呢？

1.金星

直到1994年，人类才开始首次访问地球的这颗“姊妹星”。彼时，美国行星科学任务、NASA的“麦哲伦”轨道飞行器通过控制撞向金星表面，并完成探测任务。（欧空局的“金星快车”号则在2006~2014年探索了这颗行星，日本的“黎明”号将在今年12月第二次尝试进入金星轨道。）

痴迷于金星探测的科学家曾围绕这个太阳系中由岩石构成的距离太阳第二近的行星提出了各种探测任务。其中很多任务包括利用雷达在轨道上穿过金星浓密的大气层，探测其炙热的火山活跃区。例如，此次的VERITAS任务计划绘制出这颗行星的高分辨率地图。通过反复在同一地点飞掠，VERITAS可以揭示出金星的地面是否像地球地震区发生的情况那样，其活跃的火山区域是否也正在变化。

2.月球

“阿波罗”号宇航员早在1969年就登上了月球，但研究人员对月球表面仍有待进一步了解。从天文学上来说，月球是地球的邻居。目前，已有12名宇航员登陆月球。未来还有哪些等待人类去发现？

看起来要探索的还不少。此次NASA的两项提案提出用高科技手段探索具体月球科学问题。其中之一是“月球年龄和风化层探险”号（MARE）任务，旨在把“阿波罗”号宇航员的探索和地面科学家的实验室研究相结合，利用矿物的放射性衰变测量月球熔岩的年龄。而另一项任务的 NanoSWARM母船将计划飞往月球并释放出一系列立方体卫星，用于探索月表的神秘磁漩涡，观察它们如何与太阳风互动；另一些立方体卫星将对月球地磁异常处进行俯冲式轰击，进一步探测异常状况。

3.火星卫星

自2001年开始，NASA已向火星发射了7个探索任务，但并未涉及火星卫星——火卫一和火卫二。此次至少有3项提案均关注这颗红色星球的卫星。

缘何如此？因为目前没人知道这些卫星来自何处。它们可能是火星在45亿年前形成时的遗留物；可能是距现在较近的一颗大质量小行星撞击这颗红色星球后生成的产物；亦可能是被火星引力捕捉而来的小行星碎片或是其他物质。

3个任务的设计概念均包括探索火卫一和火卫二的起源。其中一项建议探测器进入火星轨道并围绕两颗卫星飞行若干周。另一项则建议分别围绕两颗卫星飞行。第三项建议登陆火卫一，对其进行近距离观测。

4.小行星

或许小行星探测是此次发现型任务中涉及最多的提案，包括探测小行星以及其他小型天体。一些探测聚焦具体的小行星。其中之一是访问由金属性岩石构造的“魂神星”，它与地核具有相似之处。而双体小行星原位探测号（BASiX）任务将对双体小行星进行轰击，以此探测轰击对两个天体的引力运动造成的影响。

其他的小行星探测想法主要可以归为旅行类。其中一项任务建议访问9个空间小岩体（其中一些位于火星和木星的行星带之间，另一些会在与地球极近的危险距离内掠过），以此探测它们缘何与较大的小行星如灶神星和谷神星（目前NASA的“黎明”号探测器正绕其飞行）不同。

此外，还有一项名为“露西”的探测计划，该计划以标志性的古人类骨骼命名，计划围绕木星的特洛西小行星区域飞行，相关研究可以了解在太阳系早期形成行星和其他天体的“化石”物质。

5.行星火山

太阳系中火山最活跃的地方不是冰岛或夏威夷，它们位于木卫一之上，这颗卫星的表面在木星庞大的引力作用下极为炙热。

为了尽可能地避免木星可怕的辐射，木卫一火山探测器（IVO）任务将进入巨大的延伸后的轨道，每飞行一周仅接近木星和木卫一一次。它将9次经过木卫一，在此期间捕拍该卫星昼夜时分的火山活动情况。在2028年除夕之夜，它甚至还将飞过该卫星上叫作佩莱的火山喷发出的气柱。

由于此次旅程距离太阳较远，IVO将需要功能极为强大的太阳能帆板，吸收尽可能多的太阳光。（鲁捷）