美“朱诺”号即将探测木星

资料来源:美国航天局/JPL-加州理工学院

根据我们的报纸，美国宇航局计划在7月4日完成伽利略计划，该计划始于21年前。太平洋时间晚上8点18分，“朱诺”号探测器将点燃主引擎35分钟，将自己推入环绕木星的轨道。如果一切顺利，它将最终滑入离行星4200公里的更紧凑的轨道，同时尽可能避免来自行星带的致命辐射。

这个耗资11亿美元的美国项目是自1995年美国国家航空航天局伽利略探测器以来，第一个造访太阳系最大行星的地球游客。“朱诺”号探测器将继续“伽利略”号探测器的任务，该探测器旨在回答一些关于木星的最基本的问题，包括木星的含水量，它是否有一个核心，以及在它很少被观察到的极地地区发生了什么。

科学家认为木星是46亿年前第一颗围绕新形成的太阳运行的气态巨行星。所以它是由太阳系中一些最原始的材料组成的。科学家们已经知道木星主要由氢和氦组成，但他们也渴望知道在这颗行星上发现的其他元素的确切含量。

“我们真的很想知道这个配方，”斯科特·博尔顿说，他是德克萨斯州圣安东尼奥西南研究所的行星科学家，也是这个项目的负责人。

木星熟悉的面孔——宽阔的棕色带和醒目的大红斑——只代表在其翻腾的云层顶部的氨和硫化氢。朱诺探测器以能看穿云层的罗马女神命名，它将利用微波波长穿透数百公里外的地球大气层。

亚特兰大乔治亚理工学院的电气工程师Paul Steffes说，探测木星内部将有助于揭示更多关于驱动木星的强大大气对流的信息。

斯蒂芬斯和他的同事们已经进行了一系列的实验来模拟木星大气在不同层面上的样子——从实验温度为零下100摄氏度的云层顶部到温度将上升300摄氏度以上的行星内部。

通过将“朱诺”号探测器的观测结果与模拟结果进行比较，科学家们希望能够确定在不同的大气层中有多少氨、水蒸气和其他物质在盘旋。斯蒂芬斯说:“一旦我们知道了木星大气的‘公式’，我们就能更清楚地了解它的演化。”

不同的理论预测木星大气中有不同数量的水，这主要取决于木星是在离太阳当前的距离还是在其他地方形成的。对木星大气含水量的实际测量将有助于澄清这一争论。

在等待“朱诺”号探测器的时候，天文学家和业余天文学家一直在使用地面望远镜和太空望远镜观察木星。到目前为止，这个星球上没有异常的大气变化。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家艾米·西蒙说:“这是一个正常状态，非常好。”这种“正常”的表现让研究人员相信，他们有能力理解朱诺探测器的发现。

据报道，“朱诺”号探测器由洛克希德·马丁公司制造，美国宇航局喷气推进实验室负责整个探测任务的运行。该探测器是美国宇航局“*边界”项目的第二个探索项目。

2011年8月5日12时25分，“朱诺”号探测器从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，开始了它的木星之旅。2016年1月13日下午2点，“朱诺”号探测器打破了太阳能探测器最长航程的记录。那时，它离太阳大约7.93亿公里，而地球离太阳大约1.5亿公里。到2017年4月，也就是围绕木星运行9个月后，朱诺探测器将超过欧洲航天局的罗塞塔彗星探测器，成为仅由太阳能驱动的飞行距离最长的航天器。

根据计划，“朱诺”号探测器将在到达木星后绕这颗气体巨行星运行一年。在这次任务中，它将围绕木星运行总共33个轨道，并使用极地轨道在北极和南极之间运行。该探测器配备了总共八个负载装置来检查木星的大气、引力场和磁场。

朱诺号探测器的太阳能电池板可以提供14千瓦的电能，但是进入木星轨道后，提供的电能只有400瓦，只有几个灯泡可以点亮。因此，朱诺号探测器上的科学仪器和机载计算机非常节能，而研究小组已经仔细设计了其环绕木星的轨道，以接收尽可能多的阳光。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2016-06-30，第二版国际)

阅读更多

《自然》杂志的相关报道