NASA：木星探測器朱諾號成功進入軌道

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歷經近5年時間，18億英里的航行，朱諾號 (Juno) 探測器終於在北京時間今天中午11點18分 (美東時間7月4日23點18分)成功啟動主引擎，經過35分鐘的減速，於11點53分順利接入木星極地軌道，開啟了探索木星和太陽系形成之謎的旅程。

NASA最新進展

北京時間今天中午，NASA主控室中的科學家們顯得尤為緊張。11點18分，工作人員在實時報告中平靜地介紹：「......意味著主引擎已經啟動。」全場隨之響起了一陣掌聲。而後，所有人要做的就是靜候35分鐘，等待朱諾號最終接入木星軌道，在場人員依然神色拘謹。屆時，朱諾號飛行速度將降至540米/秒。

北京時間11點53分，朱諾號成功接入木星軌道，主控室中的氣氛終於放鬆下來，大家擁抱慶祝，NASA科學任務委員會副主管Geoffrey Yoder也第一時間接受媒體採訪。

在幾天前，朱諾號就已經關閉了攝像頭等設備，以保證安全地渡過木星軌道接入過程。也就是說，隨後這些天我們也不會得到任何圖像資料，朱諾號此後第一次記錄影像，將在2016年8月27日。不過，NASA已經提早為我們準備好了模擬軟體NASA"s Eyes，我們完全可以親自操作，和朱諾號探測器一起飛掠木星。

NASA"s Eyes 軟體截圖

朱諾號介紹

朱諾號由美國洛克希德·馬丁公司建造，宇航局下屬噴氣推進實驗室負責整個探測任務的運行。它是美國宇航局「新視野」計劃實施的第二個探測項目。

朱諾號探測器攜帶著3塊太陽能板，每塊寬2.7米，長10米，大小相當於拖拉機的拖車。升空後一個小時內，3塊太陽能板將慢慢展開，這讓「朱諾」號看起來像一台巨型的風車，媒體形象地把這3塊太陽能板稱為「太陽能翅膀」。2017年4月，也就是環繞木星軌道飛行9個月後，朱諾號將超過歐洲航天局的「羅塞塔」號彗星探測器，成為單純依靠太陽能動力飛行里程最長的航天器。

朱諾號太陽能板可提供14千瓦的電力，但進入木星軌道後，提供的電力僅為400瓦，只能點亮少量電燈泡。因此，朱諾號上的科學儀器和機載計算機均高度節能，同時研究團隊還為朱諾號精心設計了環繞木星運行的軌道，使其儘可能多地接收陽光。

朱諾號內核是RAD750抗輻射處理器。它能承受100萬倍於足以致人死地的輻射劑量，在木星周圍的狂暴環境中，預計15年才會出現一次「藍屏」；外表則是1厘米厚的金屬鈦殼，總重180千克。絕大部分科學儀器都在鈦殼的保護下，使其遭受的輻射強度減弱800倍，至電子器件可承受水平以下；它的姿態保持，沒有採用成熟的反應輪方案，而是採用略顯復古的自旋穩定方案，以節省反應輪所佔用的發射質量，為更厚實的鈦殼、更多的科學儀器和更充沛的推進劑讓出空間。

朱諾號探測歷程

朱諾號花費約5年的時間巡航到木星，並在美東時間2016年7月4日抵達。這艘探測器旅行的總距離大約28億公里（17億4,000萬英里，18.7AU），並以一個地球年的時間環繞木星33圈。朱諾號的航程在2011年8月5日發射後約兩年（2013年10月12日），藉由地球的重力助推提升速度。

在飛掠過地球之後不久，朱諾號就進入安全模式。儘管如此，它依然在與木星會合的路徑上前進。在2016年8月，探測器將執行點火以減速的軌道，直到慢到足以進入以14天繞極的軌道。一旦朱諾號進入它的軌道，紅外線和微波的儀器將開始測量來自木星大氣層內深處發射出的熱輻射。通過這些觀測將可以評估水的丰度和分布，對氧的成分也是一樣。通過填埔木星成分缺失的這一塊拼圖，相關的資料還可以提供深入了解木星的起源。朱諾號也將研究驅動木星大氣環流的對流和模式。朱諾號的其他儀器收集有關其重力場、極性和磁層的資料。朱諾號的任務預計在2017年10月，完成繞行木星33周後結束。朱諾號將脫離軌道，沖入木星的外層大氣層，焚毀後結束，以避免任何影響木星衛星的可能性。

2016年6月11日，朱諾號開始全天候從地球收發數據；6月20日，用於保護主引擎免受微小隕石和星際塵埃損壞的防護罩開啟；6月28日，朱諾號推進系統將開始增壓，做最後準備；7月4日，朱諾號將關閉與進入軌道無關的所有設備，打開推進器，進入木星軌道。

今年6月24日，當朱諾號在6月24日首次穿越的時候在磁層外經歷了一次弓形激波，而由此產生的聲音也被錄製了下來。

朱諾號進入木星磁層前後，環境電子密度驟降。但隨著朱諾號接近木星，示蹤電子密度的等離子體振蕩頻率還將提升3個數量級。

也許是朱諾號的鋪墊，近日NASA也公布了哈勃太空望遠鏡新拍的木星極光照片。木星極地上空的藍光如跳舞般躍動。被拍攝到的極光是通過遠紫外光，在一系列木星觀測下所拍得。

NASA表示，木星極光範圍比整個地球還大。與地球極光不同的是，木星極光從不消失。NASA說，它們很巨大，「比地球上的極光活躍好幾百倍。」 極光觀測結果獲得朱諾號測量數據支持。

這幾乎像是木星在為朱諾號即將到來舉辦的煙火派對。

朱諾號科學目標

確定氫氧比例，有效的測量木星上水的丰度，這將有助於確定現行理論中有關氣體巨星的木星是在太陽系的何處形成。

獲得更好的木星核心質量評估，也將有助於理清氣體巨星於太陽系何處形成的現行理論。

精確的繪製木星引力場圖，以確定木星內部的質量分布，包括其結構和動態等屬性。

精確測繪木星的磁場，評估其起源和結構場，以及在木星的多深處創造出磁場。這個實驗也將有助於科學家了解基本物理學的發電機原理。

測繪大氣成分、溫度、結構、雲的不透明度和動力學變化，在所有的緯度上達到壓力超過100帕（10MPa；1,450磅/平方英寸）。

探索木星極地的磁層和極光的三維結構和特徵。

測量由木星的角動量造成的參考系拖曳，也稱為冷澤-提爾苓進動，和可能的廣義相對論效應與木星自轉連接的一個新測試。

參考資料

NASA官網、維基百科、科普中國

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