这是7月4日在位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室内拍摄的只有“朱诺”木星探测器五分之一大的模型。新华社/法新

 

7月4日,在美国加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室,参与“朱诺”木星探测器项目的工作人员举行新闻发布会时欢呼。新华社/法新

 

北京时间7月5日13时,美国宇航局召开新闻发布会,宣布“朱诺”号木星探测器(以下简称“朱诺”)成功进入环绕木星轨道,将展开木星探测任务。

据悉,“朱诺”是美国宇航局新疆界计划(New Frontiers)系列支持的第二项深空探测计划,前一项是去年7月飞越冥王星的新视野号任务。新疆界系列旨在支持发展中等规模的行星探测任务。2011年8月5日,“朱诺”由一枚宇宙神-V551型火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,踏上远征木星之旅。

木星的英文名字是“朱庇特”(Jupiter)。在罗马神话中,朱诺是众神之王朱庇特的妻子,据说朱庇特喜欢用云雾把自己隐蔽起来,而朱诺是唯一能透过迷雾看到他真身的神。如今,经历了27亿公里的旅程,女神“朱诺”终于来到丈夫身边,试图为人类解开“朱庇特”的神秘面纱。

中国科学院国家天文台行星科学家郑永春博士在接受中国青年报·中青在线记者采访时表示,“朱诺”经过了58个月的太空飞行后进入环绕木星的轨道,它现在已经成为环绕木星的一颗人造卫星了。

郑永春介绍,入轨后,“朱诺”要经过几次轨道调整。目前进入的轨道是一个53.5天的轨道,而后将进入14天的木星探测工作轨道,“经过轨道调整,把大椭圆轨道调整为圆形轨道”。这次相逢,“朱诺”将与“爱人”相处595天。

“就像我们看到的西瓜皮上的一道道花纹一样,通过不断的环绕,‘朱诺’将把整个‘西瓜’完全覆盖,获得木星全球的探测资料。”郑永春说。

然而,在揭开“爱人的迷雾”时,“朱诺”也将经历重重考验。据了解,木星拥有太阳系各大行星中最强大的磁场,其强度比地球磁场强2万倍以上。在木星附近强大磁场作用下,大量带电粒子被困在其中,形成强烈的辐射带。

郑永春说道,在探测过程中,“朱诺”会不断穿越木星的一些强辐射地区,这对朱诺号上的科学仪器和电子元器都会有很强的损害。

为了防止强辐射对探测器的破坏,朱诺号在顶部使用了1厘米厚的钛合金板作为防护。郑永春表示,这可以把核心的科学仪器和电子元器保护起来,减少辐射量。此外,选择的电子元器件都是抗辐射的电子元器件,能够保证其运行更久。然而,即使有这样的防护措施,“由于我们对木星辐射了解不够,因此无法预测设备能运行多长时间”。

首次与“爱人”团聚的“朱诺”,作为继伽利略号之后第二个专门探测木星的探测器,她的主要任务是全面探测木星的大气层、磁层、等离子体、内部结构、重力场,研究木星系统的起源和演化,以及太阳系早期的历史。借助磁强计、光谱仪、微波辐射计等科学仪器,“朱诺”将调查木星是否存在固体岩核,绘制木星磁场强度分布图,测量木星深层大气中的氢/氧比值,观测木星上的极光现象和等离子体。

郑永春认为,探测木星有十分重要的意义。“太阳系形成早期有大量的氢和氦,但这些原始大气成分在地球上已经消失殆尽。而木星上则比较完整地保留了这些气体,通过对木星的探测,可以了解太阳系早期的物质组成。”

深空探测任务如何造福人类?郑永春认为,“首先,深空探测将扩大人类的知识疆界,通过对未知世界和未知领域的探索,重塑我们对太阳系和宇宙的认知,从而改变我们的世界观和宇宙观。其次,‘朱诺’是一个技术上非常复杂的航天器,其中涉及到大量的高精尖技术,包括仪器设备的轻量化、小型化、集成化、低功耗等技术,以及抵抗强烈太空辐射的技术,对高新技术起到了有力的牵引作用。这些技术通过向民用和其他经济领域的转化,将产生实实在在的经济价值。”

然而,在任务结束后,“朱诺”并不会回到地球。郑永春表示,除了采样返回地球的任务之外,大多数深空探测器发射后将不再回到地球,因为这“会大大增加研发成本,而且也带不回足够价值的信息”。据悉,“朱诺”的考察任务预计将在2018年2月20日结束,由于“朱诺”可能携带有地球上的微生物和剧毒燃料,因此其结局只能是主动受控坠入木星大气层焚毁。

事实上,中国作为日益崛起的航天大国,在深空探测领域也雄心勃勃。在探月工程获得成功的基础上,我国将在2020年左右开展自主火星探测。

2016年3月,中国科学院国家空间科学中心发布《2016-2030空间科学规划研究报告》和其他一些科研报告中曾经提到中国将开展对木星系统的探测。对此,郑永春也表示,“据我了解,有些科学家有这方面的设想,但目前还没有任何进入国家层面的计划。”

 


更多精彩!欢迎关注“科普中国-科技前沿大师谈”官方微信(kjqydst)。

 

穿过27亿公里迷雾 “朱诺”将揭开“爱人”面纱

图文简介

北京时间7月5日13时,“朱诺”号木星探测器成功进入环绕木星轨道,展开木星探测任务。