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“朱诺”号成功进入木星轨道

 星空之下523 2016-09-22

● 所有射线都照射在我身上,我的太阳能电池板现在正面向太阳,我是离地球最远的太阳能探测器——来自“朱诺”号。

在飞行五年、18亿英里(约27亿千米)之后,担负木星探测任务的“朱诺”号(Juno)探测器成功进入木星轨道。

“朱诺”号的任务探测云层笼罩的木星大气,并从两极上方的独特有利位置探测木星核心。解答困扰人们已久的问题:木星上有多少水?是否存在固态核心?其南部和北部的光线为什么是太阳系中最明亮的?

‘朱诺’号的任务是透过表面进行探测。”项目主要研究者斯科特·博尔顿(Scott Bolton)在探测器抵达木星之前说,“我们必须深入下去看看里面是什么,研究它的构造方式,这些特征深入到什么程度,从而了解其真正的秘密。”

木星是距离太阳第五远的行星,也是太阳系中最大的行星,被称作气态巨行星——与岩石构成的地球和火星不同,这是一颗由氢气和氦气组成的星球。

“朱诺”号搭载有众多科学仪器,将在木星云层下进行深度探测,以了解木星的构造方式、奇异极光的驱动力,以及复杂的气候系统如何产生大红斑和装饰其外层的神秘旋转带子。

这颗行星形成于45亿年前的巨大气体云。其余物质则成为行星、小行星和彗星的组成部分。在木星这颗直径比地球大11倍、质量大300倍的行星上,所有的一切都能在其大部分地区“安家落户”。

博尔顿介绍说:

我们的主要目标是了解太阳系的形成方式。我们通过科学仪器获取的资料能够帮助我们了解行星最初是如何形成的。”

但首先,这艘耗资11亿美元的飞船必须安全抵达。如果火箭的燃烧结束得太快或持续时间太长,这项任务就会陷入危险——探测器要么无法到达正确的轨道,要么直接高速掠过这颗气态巨行星飞向太阳。

在“朱诺”号接近木星的那几天,博尔顿说:

我们既紧张又焦虑,因为这次控制操作非常关键,一切都取决于此。我们必须进入轨道。火箭发动机必须在正确的时间、朝正确的方向燃烧,燃烧的时间也必须恰到好处。”

控制操作非常复杂:探测器首先必须减速,然后关闭发动机,最后在精确的时刻进入木星轨道。

“朱诺”号搭载的最敏感电子设备均被封装在一个钛制外壳中,以免遭受来自木星赤道附近地区最强烈的致命辐射带的侵蚀。为了避免最恶劣的电路破坏环境,“朱诺”号在后退至大约200万英里的距离之前,将环绕木星南北两极的高椭圆轨道飞行。即便如此,探测器上的一些设备在任务完成之前还是会被辐射破坏。

在飞行37个周期为14天的轨道之后,“朱诺”号将进入距离木星2600英里的云层顶端。当摄像头和微波仪器绘制下面的图景时,科学家将监测“朱诺”号传输频率因木星不均匀内部构造引发的重力场而导致的微妙变化。研究人员希望通过观测数据确认木星是否具有固态核心。

“朱诺”号在2011年发射时面临着钚-238短缺的问题。如今,该探测器依靠太阳光供应能源,并且已经成为距离地球最遥远的太阳能探测器。但即使拥有三个巨大的太阳能电池阵列,在距离太阳如此遥远的地方,“朱诺”号也只能发出500瓦的电,为其29个传感器和9部仪器供电。

“朱诺”号是为探测木星打造的第二项任务,其名字源自罗马天神朱庇特(Jupiter)能够看透云层的妻子朱诺(Juno)。于1989年成功发射的“伽利略”号环绕木星飞行了近十年,发回了关于该行星及其众多卫星的清晰图像。它探测到木卫二(木星的行星)的冰冷表面下存在海洋的迹象,这被认为是寻找地外生命的首要目标。

“朱诺”号拍摄的首张近距离木星图像预计在八月末才能传回。在接下来的20个月中,探测器会在仪器最后无法工作之前绘制此前没有过的木星地图,然后探测器会进入木星的漩涡云中,永不再现。

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