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木星任务综述:过去、现在和未来

2023-04-04 15:03
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 哈尔鲍曼9000 科学剃刀

许多标志性的任务已经访问了木星,更多的任务即将到来。

许多标志性的任务已经访问了木星,更多的任务即将到来。

木星是太阳系中最大的行星,目前正在由美国宇航局的朱诺探测器进行研究。

但朱诺号只是访问过这颗气态巨行星的九艘航天器之一,还有其他几项开创性任务即将到来,即欧洲航天局(ESA)的JUICE和美国宇航局的欧罗巴快船。

在这里,我们探索了访问过木星社区的每个任务,并介绍了那些计划在未来一两年内踏上旅程的任务。

过去的木星任务

先锋 10

最后组装期间的先驱者 10。(图片来源:TRW/NASA)

美国宇航局的先驱者10号是有史以来第一艘到达木星的航天器。探测器于1972年3月2日发射,执行一项雄心勃勃的任务,研究小行星带,木星大气层和外太阳系。

在发射大约一年半后,先锋10到达了木星社区。

该探测器在气态巨行星湍流大气层124,000英里(200,000公里)内巡航,并测量了木星的磁层,辐射带,磁场和内部。据美国宇航局称,先驱者10号对木星环境中强烈辐射的测量被用来帮助设计旅行者号和伽利略号航天器,这些航天器将更详细地研究这颗气态巨行星。

先锋 11

先锋11号是其前身的姊妹船,于1973年4月6日下水。该航天器成为第二个飞越小行星带并于1974年12月经过木星的航天器。

先驱者11号拍摄了许多木星大红斑以及木星两极的详细图像,并测量了木星卫星木卫四的质量。先驱者11号随后成为1979年7月第一个遇到土星的航天器。

旅行者1号

旅行者1号拍摄的木星照片。木星的卫星木卫一从气体增益前经过。这张照片于1979年1月17日从2900万英里(4700万公里)的距离返回。 (图片来源:美国宇航局)

旅行者1号于1977年9月5日发射升空,并于1979年3月飞越木星。该航天器捕获了超过18,000张气态巨行星及其卫星的图像。

旅行者1号的第一张木星照片于1978年4月传回地球,当时探测器距离地球1.65亿英里(2.66亿公里)。令美国宇航局惊讶的是,1979年3月,旅行者1号发现了一个环绕这颗巨大行星的薄环。它还发现了两个新卫星——底比和梅蒂斯。此外,旅行者1号发回了木星的伽利略大卫星(木卫一,木卫二,木卫三和木卫四)以及阿玛尔忒亚的详细照片。

旅行者1号的发现之一是木卫一上存在火山活动,这表明像行星一样,卫星也可以有活跃的内部。

2012年,旅行者1号进入星际空间,成为有史以来第一个这样做的人造物体。该航天器现在距离我们的星球约146亿英里(235亿公里),使其成为地球上最远的航天器。根据美国宇航局喷气推进实验室的数据,旅行者1号目前正以约38,000英里/小时(每秒17公里)的速度在太空中穿梭。

旅行者2号

旅行者2号于1977年8月20日发射升空,比其双胞胎航天器旅行者1号早两周。但探测器比它的孪生兄弟晚到达木星社区,于1979年4月抵达。

旅行者2号的到来使NASA能够拍摄木星及其卫星的宝贵比较照片。它捕捉到了大红斑的变化,并更详细地解决了月球的一些表面。

旅行者2号拍摄了许多木星卫星的照片。其中最壮观的发现是冰冷的卫星欧罗巴的照片。探测器从128,000英里(205,996公里)外拍摄了冰冷的月球裂缝的详细照片,并且没有显示月球表面任何地方的高度变化。旅行者2号还拍摄了Adrastea的图像,这是一颗非常小的卫星,最小估计直径约为19英里(30.5公里)。

旅行者2号于2018年跟随其姊妹船进入星际空间。

伽利略

伽利略号宇宙飞船是第一个送入木星轨道的任务。(图片来源:美国宇航局)

伽利略号宇宙飞船是第一个送入木星轨道的任务。它于1989年10月18日发射,并于1995年12月抵达气态巨行星周围的轨道。

在轨道上,伽利略投下了一个大气探测器,该探测器测量了木星云层下降时的温度,风速和压力。

伽利略的任务扩展到研究木星的卫星木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。该航天器揭示了有关这些卫星的大量秘密,包括木卫二表面下存在咸海以及木卫三上的铁芯和磁场。

当伽利略号几乎耗尽燃料时,美国宇航局故意在2003年9月21日将宇宙飞船送入木星。该机构表示,这种牺牲对于保护欧罗巴是必要的 - 其地下海洋可能包含生命。

尤利西斯

尤利西斯飞船于1990年10月6日发射升空,作为美国宇航局和欧空局更详细研究太阳的合资企业的一部分。

探测器于1992年2月在重力辅助机动中飞越木星,使探测器进入太阳极地轨道。

在飞越木星期间,尤利西斯收集了木星强磁场和辐射环境的有用测量结果。

卡西尼-惠更斯

卡西尼-惠更斯号航天器于2004年进入土星轨道。(图片来源:NASA/JPL)

卡西尼-惠更斯探测器(NASA-ESA-意大利航天局任务)以其对土星的研究而闻名,该航天器于2004年进入轨道。但在前往环状行星的途中,卡西尼号于2000年12月经过木星,距1997年10月发射三年。

探测器的高分辨率相机在长达数月的飞越期间捕捉到了26,000张令人眼花缭乱的木星大气图像。这些照片帮助科学家修改了他们对地球周围红色和白色气体带的理解。

惠更斯探测器于2005年坠落到土星卫星泰坦表面,卡西尼号母舰于2017年9月15日自杀式坠入土星大气层,结束了任务,将宝贵的科学数据返回最后。

新视野

新视野号航天器于2006年1月19日发射升空,并于2015年7月成为第一艘访问矮行星冥王星的航天器。新视野号在2007年1月至5月期间飞越木星。

木星的访问是新视野号任务的重要组成部分,因为这颗巨行星的引力提供了一个千载难逢的机会,可以将飞船弹弓射向冥王星。在为期五个月的飞掠期间,新视野号改进了木星内卫星轨道的计算,并拍摄了第一张木星小红斑的航天器照片。

新视野号的第一张照片是木星的火山卫星木卫一的照片。该航天器拍摄了有史以来最清晰的Tvashtar火山照片,显示了比德克萨斯州更大的火山尘埃。

A. 目前的访问

朱诺

朱诺号于2011年8月5日发射升空,目前正在研究木星。(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

朱诺号任务只是第二艘致力于研究太阳系最大行星的航天器。探测器于2011年8月5日发射,并于2016年7月4日抵达木星。

现在在其扩展任务中,朱诺号是最遥远的行星轨道飞行器。朱诺号正忙于详细研究这颗行星,让科学家更好地了解这颗气态巨行星的天气、磁环境和形成历史。

一些最著名的朱诺号科学发现是木星北极的第一张清晰的特写图像;气态巨行星的磁场比任何人预期的都要强得多;以及发现木星北极中心的气旋被另外八个包围。

即将执行的任务

果汁

欧空局的JUICE探测器将观察木星的卫星欧罗巴。(图片来源:ESA / ATG MediaLab)

木星冰卫星探测器(JUICE)是欧空局的一项任务,旨在探索木星及其三个冰冷卫星:木卫二,木卫四和木卫三。在任务期间,该航天器将绕太阳系最大的卫星木卫三运行,并在此过程中成为第一个绕地球以外的行星卫星运行的探测器。

该任务将于2023年4月13日从法属圭亚那库鲁的欧洲太空港发射。JUICE大约需要八年时间才能到达这个气态巨行星。

JUICE将加入NASA的Europa Clipper,后者将在JUICE之后发射,但将首先到达木星附近。

在到达木星系统大约四年后,JUICE将继续进入木卫三周围的轨道,对巨型卫星进行广泛的探索。

欧罗巴快船

美国宇航局的欧罗巴快船任务将探索木星的冰冷卫星欧罗巴,并确定其地下海洋是否适合居住。这艘耗资50亿美元的航天器将于2024年10月6日发射。

如果发射按计划进行,探测器将于2030年4月11日到达木星,在那里它将进入围绕气态巨行星的长循环轨道。

欧罗巴快船,就像之前的美国宇航局的朱诺任务一样,将采用椭圆轨道,使其在大部分时间远离木星和行星的强烈辐射。快船将驶入欧罗巴,然后一遍又一遍地返回,飞越海洋月球近50次。这将允许航天器每次经过木卫二的不同部分以调查整个表面。

其他信息

阅读更多关于使用欧空局的这些资源探索木星社区的任务。从NASA的官方任务页面查看最新的朱诺新闻。通过官方任务网站了解欧罗巴快船的最新发展。

书目

美国宇航局。(未注明日期)。卡西尼号概述。美国宇航局。检索于 2023 年 3 月 31 日,来自 https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/overview/

美国宇航局。(未注明日期)。朱诺概述。美国宇航局。检索于 2023 年 3 月 31 日,来自 https://solarsystem.nasa.gov/missions/juno/overview/

美国宇航局。(未注明日期)。木星的先驱者10号。美国宇航局。检索于 2023 年 3 月 31 日,来自 https://solarsystem.nasa.gov/resources/707/pioneer-10-at-jupiter

美国宇航局。(未注明日期)。旅行者号 - 旅行者1号,现在是太空中最遥远的人造物体。美国宇航局。检索于 2023 年 3 月 31 日,自 https://voyager.jpl.nasa.gov/news/details.php?article_id=2

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原标题:《『木星任务综述:过去、现在和未来》

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