王征,赵守智,李昊田,孙征,邵静,侯丞
摘要: 地外天体表面的冰层及其下方的海洋环境已成为探索生命迹象和宜居性的关键目标。穿冰探测器作为突破冰层、抵达冰下海洋的核心工具,在未来的原位探测中具有不可替代的作用,成为深空探测的重要发展方向。系统综述了深空穿冰探测器的发展现状。首先梳理了太阳系内火星极区冰盖、木卫二及土卫二等冰卫星的冰下海洋环境探测进展。其次总结了地球应用的穿冰技术(冰芯钻机、热水钻机、盘管钻机及融冰器)的特点与深空任务适配性。重点分析了美国、德国、奥地利及中国在深空穿冰探测器领域的典型方案与研究进展。同时,探讨了穿冰探测器面临的关键技术挑战,如冰层高效穿透、障碍物探测、姿态控制、能源供应、信息传输及行星保护等问题。未来需通过多技术融合与创新,推动穿冰探测器实现地外冰下海洋的直接探测,为揭示生命起源和天体演化提供支撑。
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