朱諾號「入軌」木星：太陽能電池板有籃球場大小

第573期，2016-07-05 經過5年飛行，「朱諾號」探測器以最簡單的無線電信號——3秒鐘的嗶嗶聲——宣告抵達木星。

朱諾號木星探測器是美國國家航空航天局「新疆界」計劃實施的第二個探測項目，於2011年8月5日在佛羅里達州卡納維拉爾角SLC-41基地發射升空，踏上遠征木星之旅。經過5年的航行，朱諾號在7月4日（美國東部時間，美國獨立日）正式駛入木星軌道。

為什麼要探測木星？

迄今為止，人類已經實施了8次木星探測任務，朱諾號是第9個造訪這顆氣態巨行星的航天器。當然，之前只有伽利略號是專門的木星探測器，其他都是順訪。

我們為何對這顆行星如此感興趣呢？這要從木星本身說起。木星是太陽系最大的行星，也是從太陽向外的第五顆行星。作為一顆氣態巨行星，它的質量是太陽系其他行星質量總和的2.5倍。

木星保留著太陽系形成時殘留的塵埃和氣體物質，其形成很可能早於太陽系其它行星，再加上引力巨大，木星上可能還束縛有太陽系誕生之初俘獲的物質，這些都為我們提供了一條回溯太陽系歷史的途徑。因此，木星對科學家有著獨特的吸引力。

朱諾號的任務

朱諾號將探測木星的物質組成、重力場、磁場、磁層和磁極。包括木星是否有岩核、大氣層深處的含水量等。數據將用於研究木星的形成與演化過程，這些任務要靠探測器的九台儀器來完成：微波輻射計、木星極光紅外成像儀、先進星光羅盤、木星極光分布實驗、木星高能粒子探測儀、無線電及等離子波探測器、紫外成像光譜儀和朱諾相機。

五年航行，朱諾號經歷了什麼

此次進入木星軌道後，朱諾號將在距離木星雲層頂約4600公里的高度圍繞木星運行37圈，每次穿過木星彩色雲帶的旋渦時，朱諾號都將暴露於惡劣的輻射環境當中，受到多種高能粒子的轟擊。內部金屬氫與快速自轉（10小時自轉一圈）的組合，使木星產生了一個強大的磁場，電子、質子和離子在磁場中以接近光速繞木星運轉，持續不斷的輻射轟擊將損壞朱諾探測器。

為保證朱諾號順利完成探測任務，科學家設計了獨特的防護盔甲——鈦拱頂，把計算機和許多科學儀器的電子心臟保護其中。鈦拱頂重約172千克，將把太空輻射暴露降低800倍，幫助朱諾號完成20個月的探測使命。

朱諾號採用太陽能電池板供電，此前的木星探測器中用於提供電力的放射性同位素電池（RTGs），此次由於俄羅斯未能提供足夠的鈈-238原料而不得不採用太陽能發電。擁有籃球場大小、宇宙中最大的太陽能電池板，可根據與太陽的距離精準控制電量消耗，獲取不同種類的光能以及反覆的檢查，科學家的努力使得朱諾可以飛向更遙遠的太空。

1989年發射的伽利略號木星探測器由於燃料耗盡，且在發射前並未經過滅菌處理，為避免相撞導致地球上的微生物污染這顆可能的生命星球，科學家控制伽利略號於2003年9月21日墜落到木星大氣層，結束長達14年的探測任務。

2018年2月，環繞木星37圈後，朱諾號也將沖入木星外層大氣，結束探測使命，以免污染木星的四顆天然衛星。

諾，朱庇特，你的愛人朱諾與你相約，地球人期待你們的精彩表演。

專家審定：鄭永春，中國科學院國家天文台行星科學家、2016年卡爾·薩根獎獲得者

設計製作：王瓊、張蔚涵、周煜瑤、蔣慧，鏑次元數據傳媒實驗室

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