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历经近5年飞行27亿公里 木星“朱诺”来了

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。

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美国航天局4日确认,历经近5年飞行,“朱诺”木星探测器于太平洋夏令时4日20时53分(北京时间5日11时53分)成功进入绕木星轨道。

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太平洋夏令时当天20时18分(北京时间5日11时18分),“朱诺”木星探测器点燃主引擎,执行“木星轨道嵌入”动作。35分钟后,“朱诺”速度降至每秒542米,成功被木星引力捕获,最终将自己推入木星轨道。

“朱诺”是迄今运行轨道最接近木星的人类探测器,其绕木星轨道距离木星云层顶端最近处约4100千米。未来20个月内,“朱诺”将绕转木星37圈,用搭载的9台探测设备分别探测木星内部结构、大气成分、大气对流状况、磁场等,所获信息将通过高增益天线发回地球。

第一张图片预计几天后发回

木星是太阳系最古老的行星,在太阳形成后就已诞生,捕获了太阳形成后遗留下的许多星际物质,堪称太阳系巨行星的“原始模型”。这一太阳系体积和质量最大、自转最快的气态行星,距离太阳超过6.4亿公里,是地球与太阳距离的5倍,成分和太阳极其相似。科学家认为,通过研究木星可以追溯太阳系历史的源头。

“朱诺”搭载设备包括一部广角彩色摄像机,可以向地球发回彩色图像。据美国航天局科学家介绍,第一张图片预计在几天后发回地球。

“朱诺”木星探测器由美国洛克希德-马丁公司建造,于2011年8月5日发射升空,是美国航天局“新疆界”计划实施的第二个探测项目。该计划的第一个项目是于2006年1月发射的“新视野”号探测器,它于去年7月14日成功从冥王星上方约1万公里处飞过。

在“朱诺”之前,美国曾于1989年发射过专门探测木星的“伽利略”号探测器,获得了大量有关木星的探测数据。“伽利略”号已于2003年9月按程序坠毁在木星上。

探测木星的三大看点

这次探测任务都有哪些看点?业内专家会重点关注科学意义和工程难度,而如果只是想看热闹的话,了解一下西方的天体命名和科学家如何“八卦”神话人物也挺有意思。

“通过‘朱诺’,我们可以调查木星巨大的辐射带,可以深入了解这颗行星的内部,还可以了解木星是如何诞生的,以及我们的整个太阳系是如何演化的,”美国航天局局长查尔斯·博尔登在宣布“朱诺”成功进入木星轨道的声明中说。

有助于了解太阳系的起源 中国科学院国家天文台的行星科学专家郑永春在接受新华社记者采访时分析,木星是一颗很特殊的行星,它比太阳系中其他行星大得多,其质量是其他所有行星加起来总质量的约2.5倍。同时,它有60多颗卫星,“这是一个小太阳系”。科学界以前对木星的内部结构,还有其云层、磁场和辐射等特性了解很少,因此这次任务有很重要的科学意义。

其中,关键一点就是有助于了解太阳系的起源。郑永春说:“由于木星是一颗气态行星,它还保留了太阳系形成早期的一些气态物质,而这些气体在地球上已经没有了。”

整个工程面临巨大挑战 在科学意义之外,郑永春还很关注“朱诺”探测器项目的工程难度。“朱诺”探测器2011年8月5日发射,飞行约5年后靠近木星,但如果最后入轨这一下没做好,整个探测任务就会功亏一篑。美国航天局为此让“朱诺”探测器执行了35分钟的入轨动作。郑永春说:“成功进入木星轨道,标志着‘朱诺’度过了升空1796天以来最严峻的考验和生死攸关的一刻。”

但“朱诺”探测器面临的考验还没有结束。因为木星有非常强大的磁场,并在其周围形成一个强大的辐射带,航天器进入这个辐射带,其中的电子元件就会受到损害。为此,美国航天局给这颗探测器的一些关键设备装上了钛材料的防辐射罩,并使探测器环绕木星的轨道避开了辐射强度最大的区域。

尽管如此,“朱诺”探测器的设计寿命也只有20个月。郑永春说:“‘朱诺’探测器最终的命运是坠入木星大气层烧毁。”如何在设备逐渐老化的严酷环境中完成预定任务,也是工程上的巨大挑战。

天体命名趣味横生 如果对“朱诺”探测器的科学意义和工程难度不感兴趣,那么也许还可以聊聊相关“八卦”。“朱诺”的英文名称是Juno,最开始是源于英文“朱庇特近极地轨道飞行器”的缩写,其中“朱庇特”是木星的英文名称,源于罗马神话中的主神朱庇特,而朱诺正是神话中朱庇特的妻子。科研人员故意将探测器起名为“朱诺”,显然存了些八卦的小心思。

在神话中,朱庇特隐藏在云层之中,只有他的妻子朱诺女神能够看破云层,揭示他的真正面目。而要看的是什么呢?木星的一些卫星名称在中文里是平淡无奇的木卫一、木卫二等,而在英文里分别是伊娥和欧罗巴等,这是神话中主神的一些情人的名字。“朱诺”这一去,简直可以拍一部都市情感剧。

“朱诺”探测器除了可以帮我们了解西方的神话八卦和天体命名知识外,也有助了解科学史。比如木星的几颗重要卫星都是伽利略发现的,他曾为木星研究做出巨大贡献。

特写

木星“夫妇”团圆记

拉丁文名为“朱庇特”的木星,终于迎来了唯一能“看透”自己的妻子——“朱诺”。美国航天局4日证实,历经近5年飞行,“朱诺”木星探测器已于太平洋夏令时4日20时53分(北京时间5日11时53分)被木星引力捕获,成功进入木星轨道。

在这一距离超过27亿公里的“爱情长跑”中,最关键的莫过于当天20时18分(北京时间5日11时18分)探测器点燃主引擎,执行“木星轨道嵌入”动作。这一动作难度高、风险大,是“朱诺”成功进入木星轨道的关键步骤。稍有疏忽,耗资11亿美元的探测项目和数年努力将功亏一篑。

美航天局的视频画面显示,不少探测项目团队的科研人员咬着指甲、神色紧张地紧盯屏幕,等待“朱诺”发回进入木星轨道的信号。35分钟后,“朱诺”将速度降至每秒542米,成功被木星引力捕获,最终将自己推入木星轨道。

随后,“朱诺”掉转身体,重新将太阳能板对准太阳,近1.87万个太阳能电池得以为探测器提供能量。探测项目控制室内随即爆发出一片掌声和欢呼,“木星欢迎你!”控制室操作员说。

古罗马神话中,隐藏在云层之中的“朱庇特”是众神之王,生性顽劣不羁,只有他的妻子“朱诺”女神能够看破云层,揭示他的真正面目。美国航天局将木星探测器取名“朱诺”,正是希望借其拨开木星云层,揭示木星和太阳系形成的奥秘。

抵达木星轨道后,“朱诺”将在未来20个月内环绕木星飞行37圈,在距离木星云层顶端5000千米左右,用自身搭载的9台探测设备,包括一部广角彩色摄像机,观测云层下的“夫君”,并将所获信息通过高增益天线发回地球。

“朱诺”的“爱情长跑”多少带着一些悲情色彩。由美国洛克希德-马丁公司建造的“朱诺”木星探测器,是第二颗进入木星轨道的探测器。它于2011年8月5日升空,计划2018年2月结束探测任务,冲入木星的外部大气层,焚毁后结束“生命”。美国还曾于1989年发射过专门探测木星的“伽利略”探测器,获得了大量有关木星的探测数据。“伽利略”探测器已于2003年9月按程序坠毁在木星上。(来源:新华社)

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