成功进入轨道，详解NASA木星探测器朱诺号星际之旅

历经近5年时间，18亿英里的航行，朱诺号 (Juno) 探测器终于在北京时间今天顺利接入木星极地轨道，开启了探索木星和太阳系形成之谜的旅程。

历经近5年时间，18亿英里的航行，朱诺号 (Juno) 探测器终于在北京时间今天中午11点18分 (美东时间7月4日23点18分) 成功启动主引擎，经过35分钟的减速，于11点53分顺利接入木星极地轨道，开启了探索木星和太阳系形成之谜的旅程。

NASA最新进展

北京时间今天中午，NASA主控室中的科学家们显得尤为紧张。11点18分，工作人员在实时报告中平静地介绍：“......意味着主引擎已经启动。” 全场随之响起了一阵掌声。而后，所有人要做的就是静候35分钟，等待朱诺号最终接入木星轨道，在场人员依然神色拘谨。届时，朱诺号飞行速度将降至540米/秒。

北京时间11点53分，朱诺号成功接入木星轨道，主控室中的气氛终于放松下来，大家拥抱庆祝，NASA科学任务委员会副主管Geoffrey Yoder也第一时间接受媒体采访。

在几天前，朱诺号就已经关闭了摄像头等设备，以保证安全地渡过木星轨道接入过程。也就是说，随后这些天我们也不会得到任何图像资料，朱诺号此后第一次记录影像，将在2016年8月27日。不过，NASA已经提早为我们准备好了模拟软件NASA's Eyes，我们完全可以亲自操作，和朱诺号探测器一起飞掠木星。

NASA's Eyes 软件截图

朱诺号介绍

朱诺号由美国洛克希德·马丁公司建造，宇航局下属喷气推进实验室负责整个探测任务的运行。它是美国宇航局“新视野”计划实施的第二个探测项目。

朱诺号探测器携带着3块太阳能板，每块宽2.7米，长10米，大小相当于拖拉机的拖车。升空后一个小时内，3块太阳能板将慢慢展开，这让“朱诺”号看起来像一台巨型的风车，媒体形象地把这3块太阳能板称为“太阳能翅膀”。2017年4月，也就是环绕木星轨道飞行9个月后，朱诺号将超过欧洲航天局的“罗塞塔”号彗星探测器，成为单纯依靠太阳能动力飞行里程最长的航天器。

朱诺号太阳能板可提供14千瓦的电力，但进入木星轨道后，提供的电力仅为400瓦，只能点亮少量电灯泡。因此，朱诺号上的科学仪器和机载计算机均高度节能，同时研究团队还为朱诺号精心设计了环绕木星运行的轨道，使其尽可能多地接收阳光。

朱诺号内核是RAD750抗辐射处理器。它能承受100万倍于足以致人死地的辐射剂量，在木星周围的狂暴环境中，预计15年才会出现一次“蓝屏”；外表则是1厘米厚的金属钛壳，总重180千克。绝大部分科学仪器都在钛壳的保护下，使其遭受的辐射强度减弱800倍，至电子器件可承受水平以下；它的姿态保持，没有采用成熟的反应轮方案，而是采用略显复古的自旋稳定方案，以节省反应轮所占用的发射质量，为更厚实的钛壳、更多的科学仪器和更充沛的推进剂让出空间。

朱诺号探测历程

朱诺号花费约5年的时间巡航到木星，并在美东时间2016年7月4日抵达。这艘探测器旅行的总距离大约28亿公里（17亿4,000万英里，18.7AU），并以一个地球年的时间环绕木星33圈。朱诺号的航程在2011年8月5日发射后约两年（2013年10月12日），借由地球的重力助推提升速度。

在飞掠过地球之后不久，朱诺号就进入安全模式。尽管如此，它依然在与木星会合的路径上前进。在2016年8月，探测器将执行点火以减速的轨道，直到慢到足以进入以14天绕极的轨道。一旦朱诺号进入它的轨道，红外线和微波的仪器将开始测量来自木星大气层内深处发射出的热辐射。通过这些观测将可以评估水的丰度和分布，对氧的成分也是一样。通过填埔木星成分缺失的这一块拼图，相关的资料还可以提供深入了解木星的起源。朱诺号也将研究驱动木星大气环流的对流和模式。朱诺号的其他仪器收集有关其重力场、极性和磁层的资料。朱诺号的任务预计在2017年10月，完成绕行木星33周后结束。朱诺号将脱离轨道，冲入木星的外层大气层，焚毁后结束，以避免任何影响木星卫星的可能性。

2016年6月11日，朱诺号开始全天候从地球收发数据；6月20日，用于保护主引擎免受微小陨石和星际尘埃损坏的防护罩开启；6月28日，朱诺号推进系统将开始增压，做最后准备；7月4日，朱诺号将关闭与进入轨道无关的所有设备，打开推进器，进入木星轨道。

今年6月24日，当朱诺号在6月24日首次穿越的时候在磁层外经历了一次弓形激波，而由此产生的声音也被录制了下来。

朱诺号进入木星磁层前后，环境电子密度骤降。但随着朱诺号接近木星，示踪电子密度的等离子体振荡频率还将提升3个数量级。

也许是朱诺号的铺垫，近日NASA也公布了哈勃太空望远镜新拍的木星极光照片。木星极地上空的蓝光如跳舞般跃动。被拍摄到的极光是通过远紫外光，在一系列木星观测下所拍得。

NASA表示，木星极光范围比整个地球还大。与地球极光不同的是，木星极光从不消失。NASA说，它们很巨大，“比地球上的极光活跃好几百倍。” 极光观测结果获得朱诺号测量数据支持。

这几乎像是木星在为朱诺号即将到来举办的烟火派对。

朱诺号科学目标

确定氢氧比例，有效的测量木星上水的丰度，这将有助于确定现行理论中有关气体巨星的木星是在太阳系的何处形成。

获得更好的木星核心质量评估，也将有助于理清气体巨星于太阳系何处形成的现行理论。

精确的绘制木星引力场图，以确定木星内部的质量分布，包括其结构和动态等属性。

精确测绘木星的磁场，评估其起源和结构场，以及在木星的多深处创造出磁场。这个实验也将有助于科学家了解基本物理学的发电机原理。

测绘大气成分、温度、结构、云的不透明度和动力学变化，在所有的纬度上达到压力超过100帕（10MPa；1,450磅/平方英寸）。

探索木星极地的磁层和极光的三维结构和特征。

测量由木星的角动量造成的参考系拖曳，也称为冷泽-提尔苓进动，和可能的广义相对论效应与木星自转连接的一个新测试。

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