欧洲航天局即将派出一艘航天器探索木星及其最大,最有趣的三颗卫星。
木星冰月探者任务或Juice预计将于美国东部时间周四上午8:15从法属圭亚那库鲁的欧洲太空港乘坐阿丽亚娜5号火箭升空。但闪电风险推迟了发射,发射已重新安排在美国东部时间周五上午8:14。
天气通常会导致发射延迟和推迟。必须满足特定的天气标准才能使火箭安全升空。詹姆斯·韦伯太空望远镜于年12月从同一地点乘坐阿丽亚娜5号发射,由于库鲁周围的恶劣天气条件,也面临类似的延误。
一旦发射,航天器将在28分钟后与阿丽亚娜5发射器分离。在接下来的17天里,Juice将展开其太阳能电池阵列,天线和其他仪器,然后进行三个月的测试和准备仪器。
两年前,来自世界各地的孩子们分享了受Juice启发的艺术。十岁的Yaryna的艺术作品赢得了比赛,成为任务的标志,它被添加到携带果汁的火箭的机头上。
欧洲航天局
Juice需要八年时间才能到达木星,这是我们太阳系中最大的行星。在漫长的巡航过程中,航天器将利用一些引力弹弓飞过我们的地球,月球和金星来帮助旅行。
一旦Juice于年7月抵达木星,该航天器将花费大约三年半的时间绕气态巨行星运行,并飞越其三颗卫星:木卫三,木卫四和木卫二。在任务即将结束时,Juice将专注于绕木卫三轨道运行,使其成为第一个在外太阳系绕月球运行的航天器。
一幅插图描绘了果汁在前往木星的途中。
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木卫三,木卫四和木卫二是冰雪覆盖的世界,可能包含可能适合生命居住的地下海洋。
与此同时,美国国家航空航天局的“木卫二快船”任务将于年发射,预计将于年4月抵达木星,并对木卫二进行近50次飞越,最终到达月球表面上方16英里(25公里)处。
这两项任务可以一起解开一些关于木星及其卫星的最大谜团。
与太阳系之王近距离接触
对木星的探索始于年代美国宇航局的先驱者和旅行者任务,随后是伽利略号和朱诺号探测器等专门的木星任务。自年以来,朱诺号一直在木星轨道上运行,并飞过木星的一些卫星。
Juice任务有五个主要目标,包括使用其强大的10种仪器套件来探测三个冰冷的卫星并确定它们是否拥有海洋,揭示木卫三如此独特的原因,并确定卫星是否可能适合生命居住。
行星科学家想知道海洋有多深,是否含有咸水或淡水,以及这些水如何与每个卫星的冰壳相互作用。木卫三,木卫四和木卫二也有不同的表面。Juice可以揭示什么样的活动导致他们中的一些人看起来黑暗和坑坑洼洼或更苍白和凹槽。
木卫三是太阳系中最大的卫星,比冥王星和水星还大,也是唯一一个磁场与地球相似的卫星。Juice的仪器可以揭示月球的旋转,重力,形状,内部结构,成分,并使用雷达通过其冰冷的地壳窥视。
艺术家的渲染图描绘了木卫三以木星为背景的果汁飞行。
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Juice还将对木星进行详细分析,以确定这颗巨大行星周围复杂的磁和辐射环境如何塑造其卫星,以及木星最初是如何形成的。更多地了解木星的起源故事可以帮助科学家将这些发现应用于太阳系外发现的类似木星的行星。
木星的磁场比地球强20倍,并且具有恶劣的辐射环境,两者都会影响其卫星。果汁任务旨在解开木星与其卫星相互作用时发生的事情,包括极光,热点,无线电发射和带电粒子波。
生命的潜力
虽然这三个卫星被包裹在厚厚的冰壳中,但每个卫星的核心都可能发生内部加热-这种温暖可以使内部海洋成为过去或现有生命的栖息地。
Juice可以在卫星上寻找生命组成部分的证据,包括碳、氧、氮、铁和镁等元素。
伽利略号和卡西尼号等先前访问土星及其卫星的任务证实,在远离太阳的行星和卫星上可以找到液态水-并且水很可能存在于地表之下。
“我认为Juice证实了我们对在哪里寻找潜在可居住性的理解在过去20年中发生了变化,”伦敦帝国理工学院皇家学会研究教授,Juice磁力计首席研究员MicheleDougherty说。
我们所理解的地球上的生命需要液态水,热源和有机材料-“然后你需要前三种成分在足够长的时间内足够稳定,以便实际发生某些事情,”Dougherty说。
Juice将飞过欧罗巴两次。
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“通过Juice,我们想确认这些卫星中有液态水,确认它们的热源。其他仪器将能够远程感应表面是否有有机物质。所以它把所有这些成分放在一起,“她说。
幸存的木星
Juice的卡车大小的宇宙飞船被设计成在通往木星的漫长旅程中幸存下来-一旦到达,它必须在气态巨行星环境的极端环境中幸存下来。两个十字形太阳能电池阵列将为航天器提供电力,铅衬里的拱顶保护其最敏感的电子设备。
欧空局领导的任务包括美国宇航局和日本宇宙航空研究开发机构的贡献。木星辐射带的测试和建模使工程师能够为Juice将遇到的问题做好准备。
“对我们来说,这个模型的一个关键成就是表明,起初似乎是一个危险的地方并不是完全遥不可及的,”Juice航天器和系统经理ChristianErd在一份声明中说。“在木星大约三年半的时间将涉及电信卫星在地球静止地球轨道上20年的等效辐射暴露-我们在管理方面拥有丰富的经验。
Juice可以研究为什么每个卫星,如Callisto,都有不同的表面。
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为了帮助Juice生存,它的轨迹被设计为飞过木卫四21次,但只在欧罗巴摆动两次。木卫二离木星最近,位于其辐射晕内。仅仅两个月球轨道就会导致航天器经历其整体辐射暴露的三分之一。
Juice的一些仪器被屏蔽,而其他仪器将暴露在元素中以探测木星及其卫星的大气层。多个成像仪和传感器将捕获并发回不同波长光的数据。
考虑到航天器和地球之间的最终距离,向Juice发送单向信号需要45分钟。但与果汁到达木星的多年等待相比,这算不了什么。
科学家们已经在期待Juice将返回的独特数据。
“我认为最关键的时刻是我们第一次飞越木卫三,”Dougherty说。“前一两次飞越是我们要确认海洋存在的时候。
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