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朱诺号 – 窥探木星面纱下的秘密

朱诺号 – 窥探木星面纱下的秘密

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美国太空总署于2011年8月5日发射了木星探测船朱诺号。探测船以罗马女神朱诺命名,因为她能够看穿丈夫朱比特(即木星)为了隐藏不端行为而翻起的云雾。经过5年的旅程,朱诺号於2016年7月抵达木星,为我们带来这颗巨行星起源和演变的线索,对我们理解太阳系的形成起着重要的作用。

美国太空总署的新疆界计划是首选的一系列行星探索任务。朱诺号是这计划下继新视野号的第二个任务,对太阳系中最巨大的行星──木星进行深入研究的探测船。

朱诺号由擎天神五号551型火箭发射升空。虽然这艘探测船只有3.5米高,直径亦只有3.5米,但它配备了3块可伸长至9米的太阳能板。朱诺号是自旋式探测船,控制较易,与美国太空总署早前发射的先锋号探测船相似。抵达木星后,朱诺号以椭圆形极地轨道绕木星运行,覆盖整个行星。

(按此放大)

5/8/2011
朱诺号发射升空

9/2012
轨道调整

10/2013
掠过地球,利用地球引力助推

7/2016
抵达木星
朱诺号绕木星运行

 

(按此放大)

引力科学
量度木星的引力场

微波辐射计
研究木星深层大气的结构、环流的模式及化学成分

磁力计
测量及绘制木星的三维磁场图

木星极光分布实验
探测产生木星极光的电子和离子

木星高能粒子探测仪
量度及研究与木星磁场相互影响的高能粒子

无线电波及等离子波探测器
量度木星磁层的无线电波及等离子波

紫外线成像光谱仪
以紫外线拍摄木星的大气层及极光

木星极光红外成像仪
以红外线拍摄木星的大气层及极光

朱诺相机
近距离拍摄木星在可见光下的影像

Juno's orbit
以绕极轨道方式飞行能让朱诺号探测到木星上的所有纬度
Credit: NASA/JPL/Caltech

木星是太阳系中最大的行星,它的质量非常庞大,足以吸紧形成木星的物质及太阳形成后的大部份残余物。因此了解木星能助我们更深入认识太阳系的起源。朱诺号的主要目标是从以下各方面探索木星:

  1. 量度木星大气层的水及氨含量;
  2. 研究木星深层大气的成分、温度及云层的移动模式;
  3. 测量木星的引力场和磁场,以分析它的内部结构;
  4. 描绘木星极区磁层的三维结构及极光的特征。

solar array

技术人员把太阳能板折合到朱诺号探测船的船身
Credit: NASA/JPL-Caltech/KSC

离太阳最遥远的太阳能供电探测船:

木星绕太阳运行的轨道非常大,它接收到的阳光较地球少25倍。为了在远距离使用太阳能,朱诺号装设了3块各可伸长至9米、总表面面积超过60平方米的巨型太阳能板。除大型太阳能板外,朱诺号亦配备高效能及耐辐射的太阳能电池,使它更适合以太阳能运作。

radiation vault

工作人员为朱诺号装上钛金属外壳抗辐射箱,保护太空船的电子器材
Credit: NASA/JPL-Caltech/LMSS

搭载首个同类型的抗辐射保护箱:

木星的磁场比地球强20,000倍,它能困着粒子,令粒子加速而形成强辐射带,对电子仪器可造成严重破坏。为应对辐射的危害,朱诺号的控制和数据处理盒,以及配电及数据分发系统,都由外壳以钛金属特制的抗辐射箱保护。

首架太空船探测密云下的木星:

虽然曾经有不同探测船造访木星,但其中只有伽利略号在木星作长时间的研究。它主要研究木星的大气层及环绕木星进行观察。朱诺号将会是第一艘研究木星云层及风暴以下境况的太空船。

首次让公众参与相片拍摄过程的太空任务::

有别于以往只有专业研究人员决定研究或拍摄目标的太空任务,公众可首次透过讨论及投票,选出朱诺相机的拍摄目标。

Point of interest
公众在任务网页内为朱诺相机选出兴趣点
Credit: NASA

朱诺号配备了一部拍摄木星可见光影像的相机,名为朱诺相机。任务期间,业余天文爱好者可把自己所拍摄的木星影像上载至指定网站,并讨论朱诺相机应拍摄的目标。经投票后,朱诺相机便会拍摄最多人选择的目标。公众也能以自己喜爱的软件为朱诺相机所拍影像作后期处理,并将处理后的影像与大家分享。

请浏览以下网址,了解更多朱诺相机的详情,及如何参与这个计划:

赤道半径
69,900 公里 (地球的11倍)
质量
1.9 × 1027公斤 (地球的318倍)
密度
每立方厘米1.33 (地球的0.24倍)
表面重力
每平方秒24.8 (地球的2.5倍)
(若你在地球的体重是50公斤,那么你在木星时的体重将好像有125公斤!)
于2016年7月,光从地球出发至木星需时 (单程)
48分钟19秒
卫星的数目
67
特征
大红斑
(它是一个已持续至少300年的巨型风暴)

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