人类探索宇宙已近60年，但在这期间，我们在太阳系中除了地球之外，并未发现任何生命存在的证据。科学家们仍然认为可能存在其他生命形式，但一些最有可能的栖息地隐藏在像木卫二（Europa）和土卫二（Enceladus）这样的卫星冰层厚厚的壳之下。计划中的“欧罗巴快船”（Europa Clipper）任务以及未来可能进行的土卫二任务，或许可以在这些壳层下的海洋中寻找宜居性，甚至微生物生命的证据。但在我们抵达这些外星世界以确定其宜居性之前，美国国家航空航天局（NASA）需要更好地了解这些环境可能是什么样的。事实证明，地球上是实现这一目标的最佳地点之一。
在水面下约两英里半的地方，夏威夷火山海底将很快迎来一项新的NASA任务，名为SUBSEA（系统性水下生物地球化学海洋科学与探索类比）。其目标是探索大岛附近洛伊希海山（Lō`ihi seamount）的宜居性，以此作为土卫二（Enceladus）等冰卫星的类比。
地球上的太空
为了彻底探索该区域，SUBSEA将在“鹦鹉螺号”（Nautilus）船上作业，并部署两台名为“赫拉克勒斯号”（Hercules）和“阿耳戈斯号”（Argus）的潜艇式遥控潜水器（ROVs）。“我们将从理解海洋科学的整体角度进行考察，同时也是因为它为恩克拉多斯和欧罗巴等地的其他潜在热液系统提供了一个很好的类比，”SUBSEA首席研究员Darlene Lim博士说。
“鹦鹉螺号”原定于上周末晚些时候启程执行科学任务，但因飓风“莱恩”（Hurricane Lane）的逼近而推迟。它现在正前往海底火山，一旦科学任务开始，您可以通过观看船上的直播，与Lim博士和“鹦鹉螺号”一起关注这里或下面的内容。
卡西尼号探测器飞掠土卫二（Enceladus）的羽流时，它嗅探、品尝并分析了水的化学成分，甚至还确定了羽流源头的可能温度。“我们一直利用深海作为我们太阳系中其他海洋系统的类比，”Lim说，“但很多时候，所使用的类比是像黑烟囱这样的中洋脊系统，很多人在想到深海喷口时都会想到它们。”
但这些喷出硫化铁的“黑烟囱”的温度高达700华氏度（约370摄氏度），而根据卡西尼号的数据，土卫二（Enceladus）羽流的可能温度约为300华氏度（约150摄氏度）。这并不是理想的匹配。幸运的是，洛伊希（Lō`ihi）有“白色烟囱”（它们喷出使这些特定喷口呈白色的钡、钙和硅），其温度保持在392华氏度（约200摄氏度）左右。此外，它们在夏威夷所在地的水下压力预计与任务在土卫二（Enceladus）可能遇到的压力相似。
这并非地球和土卫二（Enceladus）仅有的共同之处。地球上的白色烟囱会产生一种称为分子氢的化学物质，就在今年，NASA宣布在卡西尼号任务结束前，它探测到了土卫二（Enceladus）羽流中的分子氢。Lim说：“这类数据有助于证明，这两个地点很可能发生了类似的反应。”
搜寻生命
深海探索可能会让人联想到令人噩梦般的鮟鱇鱼、管状蠕虫和发光生物，但像该区域海底发现的热液喷口，比这些奇异的生物更有可能孕育不同种类的微生物生命。由于太阳系中冰卫星上的生命可能与这些微生物相似，研究人员对了解这些深海水域的社区很感兴趣。
在为期三周的任务中，船上的两台ROV将下潜至水面下2.4英里处，研究火山中的水和岩石之间的相互作用。这些特定的条件在这里的地球上孕育了生命，并且可能在太阳系中也起着同样的作用。“我们希望研究水/岩石相互作用，以便我们开始理解，好吧，我们有这种类型的玄武岩与这种类型的水相互作用。这就是会发生的事情，而这可能也正是土卫二（Enceladus）上发生的事情，”Lim说。“目前尚不清楚那里存在的微生物种群的程度和类型。我们仍然预计来自热液喷口区域的微生物会呈现出有趣的 다양性。”
两台机器人潜水器将收集岩石和水样，并首次让研究团队从行星科学家的视角研究该区域的地质。通过在洛伊希（Lō`ihi）收集这类数据，SUBSEA团队可以建立模型，并推测我们在土卫二（Enceladus）和其他被认为在海底拥有热液系统的冰卫星上可能会看到什么。
为太空做准备
搜寻洛伊希（Lō`ihi）的生命并不是SUBSEA团队的唯一目标。他们将对为期三周的任务进行直播，以此来研究深空任务固有的时间延迟。地球和月球之间只有几秒钟的通信延迟，但光线需要14分钟才能单程到达火星，到达土卫二（Enceladus）则需要长达90分钟。在远程操作漫游车甚至潜艇时，必须考虑这些数据延迟。“建立关于如何在深空中进行探索的基础知识对我来说非常令人兴奋，”Lim说。“这是一个高保真度的类比，我们将以此为基础，了解如何使用这种低延迟的遥存架构来做出决策。这将帮助我们不仅为火星，也为月球、小行星等建立远程操作能力。”
虽然任务在夏威夷的一艘船上进行，但SUBSEA的任务控制中心实际上位于罗德岛，距离超过5,000英里。通过将水下摄像机和数据收集情况直播给全球的团队，这本身就会产生时间延迟。通过以这种方式在地球上测试这个系统，将有助于告知其他任务在尝试地外数据传输时可能面临的挑战。例如，如果我们无法将高分辨率视频发送到地球上的另一个地方，那么我们如何期望将其发送到火星呢？由于火星上的首次载人任务很可能包括在轨道上远程操作漫游车或某种科学仪器，这些测试可以在前往土卫二（Enceladus）的任务需要之前，帮助建立所需的基础设施。
明年，“鹦鹉螺号”再次出海时，Lim和她的团队将引入时间延迟，以模拟地球和火星之间自然的光传播延迟，但将其缩短到大约10分钟而不是14分钟，以评估会遇到多少挑战。
“这项任务非常令人兴奋，因为在我们太阳系中，我们可能想要寻找当前生命存在的领域之一就是这些海洋世界系统，”Lim博士说。“因此，能够利用一个陆地系统作为一种机制，来形成一些关于在海洋系统中可能存在的假设，这非常棒，也非常令人兴奋。”
