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【目前的海洋传感器在质量、自主性、可靠性等方面还未做好海外飞行准备】

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应该注意的是 , 目前的海洋传感器在质量、鲁棒性、自主性、可靠性等方面还远未做好海外飞行准备 。 这样的发展将是一项工程工作 , 需要重要的经济支持 , 对此的描述超出了这项工作的范围 。 此外 , 目前还没有在外海中就地使用这些传感器所需的环境知识 。 因此 , 由于这个限制 , 科学家假设土卫二的水介质来描述它们条件与地球海洋中的条件相似 。 无论如何 , 这种传感器目前已经被设想在恶劣的深海条件下运行 , 包括黑暗、高压、极低或非常高的温度和可变浊度 。
海洋学和地球化学传感器可以使用不同的环境传感器探索土卫二的外海海景 。 漂浮颗粒的浓度及其大小和有机物或无机成分可以通过光吸收传感器测量 , 包括激光衍射和拉曼光谱以及广泛的相关特性 。 漂浮颗粒的大小可能受湍流和生物活动控制 , 这是从更深的海底重新悬浮的产物 。由于外海洋的盐度和二氧化碳含量似乎与地球上的相似 , 因此电导率-温度-密度探针以及氧气和值传感器还可以用作蛋白质和核酸稳定性的相关标记 , 地球上所知道的代谢存在设定边界 。
硝酸盐、磷酸盐甚至甲烷传感器也可以使用 , 因为它们在这些溶解气体在不同时空尺度上发生显着波动的环境中有效运行在土卫二的情况下 , 溶解甲烷的测量可能是相关的 , 以突出火星上发生的生物化学合成活动的存在 。 硝酸盐和磷酸盐等必需营养物质的出现也可能提供有关生命在外海本身的分布和生产力的相关线索 , 当这些数据与来自洋流的数据相结合时 , 环流对海洋的影响可以对潜在的生物生产力进行建模 。
土卫二的外洋流状态目前尚不清楚 , 复杂的水动力海景可能出现在冰壳下方、水柱内和岩石核心附近 。 地球上的科学发现表明 , 洋流可能会深刻改变生命的存在 , 决定限制生命的气体的浓度和营养物质的扩散 , 从而将生物体的外观调节为无柄或活动形式 。主动声学工具通常用于海洋学研究以获取流速和方向数据 , 可以面朝下部署在冰壳下方 。
基于发射多个超声波频率的多波束回声测深仪通常用于表征海床、水柱-海床界面分析和气羽识别 。 当多波束回声测深仪与移动平台的导航数据相结合时 , 可以获得土卫二岩石核表面的完整特征 。 以类似的方式 , 地球的发现、生物扰动的影响以及生物成因结构的存在可以通过海床表面的反复标记或特定地貌来揭示 。 多波束回声测深仪系统还可以配置为面朝上扫描冰壳底部 , 提供有关其与水界面的形态和动力学的重要信息 。
当可以对信噪比进行充分评估时 , 多波束回声测深仪还可用于通过分析声学反向散射返回来量化大量水中的动物存在 。 虽然关于声学信号交叉参考的回声特征的现有知识尚不能用于外海 , 并且多波束回声测深仪不能用于识别任何动物群 , 但这些传感器可用于识别在水柱中移动的物体 , 从而有助于环境表征 。最后 , 基于声音传播的声层析成像也可用于测量遥远和计时同步声源之间的温度、电流和内部潮汐 。
这种技术可用于获取有关海洋外环流和地热活动的大规模信息 。 例如 , 声学层析成像能够识别格陵兰深海中由极端地表冬季降温引起的局部对流“烟囱” 。 类似的技术可以应用于检测海洋外地热通量 。光学传感器 , 高清成像广泛用于地球深海的生态探索 , 目前的工具可用于识别冰卫星上具有固定或活动形态特征的动物群的存在 , 尽管这种可能性迄今为止仍然存在高度不确定 。
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