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【資訊】美國發射朱諾號木星探測器 2016年抵達

美國航空航天局朱諾(JUNO)號木星探測器於當地時間5日12:25分(北京時間6日凌晨00:25分)由一枚大力神-5運載火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角發射升空，踏上遠征木星之旅。
偉大的征程
朱諾是美國航空航天局「新前線」計劃(New Frontiers)支持的第二項探測計劃。這一項目旨在鼓勵發展中型規模的行星際探測項目。該計劃支持的首個探測器是飛往冥王星和柯伊伯帶的「新地平線」探測器(New Horizons)，已經升空，並將於2015年7月抵達冥王星系對這顆太陽系邊緣的矮行星及其4顆衛星展開首次近距離考察工作。接下來的下一個項目則是計劃於2016年發射升空的OSIRIS-Rex探測器，它將對小行星1999RQ36進行考察並進行取樣返回。
朱諾探測器由洛克西德*馬丁公司製造，採用自旋穩定，重達3.65噸。由於外太陽系光照微弱，之前前往這裡進行探測的飛船都使用了「放射性同位素溫差發電器」(RTGs)，但是和這些探測器都不同的是，朱諾竟然使用了太陽能電池帆板作為能源。為了保證電能，它的帆板面積要大得多，一共安裝3塊，每塊寬2.65米，長8.9米。
朱諾好還安裝了一台LEROS-1b發動機，用於軌道中途修正和木星軌道切入制動。
完備的科學載荷
朱諾探測器一共攜帶了9件科學載荷，包括一台微波輻射計(MWR)，用於考察木星的熱輻射，從而瞭解木星大氣的動力學機制和化學組成；一台木星紅外極光繪圖儀(JIRAM)，將對木星上層大氣進行紅外和分光分析，這同樣將有助於科學家們瞭解木星大氣的結構情況；一台磁通門磁強計(FGM)將用於繪製首張詳細的木星磁場圖，並考察木星磁場在其兩極地區的分佈狀況，對於木星磁場的考察將極大地幫助科學家們瞭解木星的內部結構信息；一台先進恆星導航儀(ASC)將幫助進行繪圖工作，並幫助朱諾探測器在茫茫太空中保持準確的姿態指向。
除此之外，朱諾探測器上搭載的"極區磁場探測設備包"中還包括朱諾高能粒子探測器(JEDI)，木星極光分佈實驗設備(JADE)，紫外分光計(UVS)以及一台無線電和等離子體波實驗設備(WAVES)。這一整套設備將對木星磁場進行前所未有的高精度測量，考察其電磁和紫外輻射情況，以及木星極光中高能粒子的分佈情況。而探測器搭載的朱諾相機(JCM)則將拍攝木星的彩色圖像，這將有助於進行目視觀察，選定觀測目標以及對公眾發佈精美的木星圖像。
公眾教育計劃
作為公眾教育計劃的一部分，朱諾探測器還將攜帶3個樂高玩偶一起飛向木星，這三個小人分別是羅馬神話中的天神朱庇特(註：Jupiter，即英語中的木星)，朱庇特的妻子朱諾(Juno，即探測器的名字)，以及意大利著名天文學家伽利略，他對木星的觀測做出過重要的開創性貢獻，包括發現了木星的4顆最大的衛星，它們現在被稱為"伽利略衛星"。
事實上，首顆圍繞木星運行的探測器便被命名為"伽利略號"，除此之外，此次朱諾探測器還將攜帶一塊由意大利航天局提供的伽利略箴言銘牌，上面有伽利略的頭像，以及當年伽利略觀測木星時紀錄的筆記原文。
探測器的名字「朱諾」是羅馬神話中天神朱庇特的妻子。朱庇特施展法力用雲霧遮住自己，但是朱諾卻能看透這些雲霧，瞭解朱庇特的真面目，因此探測器取這個名字也是借用其寓意，希望它能解開這顆雲遮霧繞的氣態巨行星隱藏的秘密。
除了這些設備之外，朱諾還將使用其通訊設備考察木星的重力場，這是其"重力科學實驗"項目的一部分。通過發射信號回地球並觀察其多普勒效應，科學家們將能夠考察木星重力場對信號的影響。
太陽系的巨無霸：木星
發射之後，朱諾探測器將在太空飛行5年時間。在經過最初的兩年飛行之後，朱諾將於2013年10月重返地球，以便借助地球引力進行借力加速飛行，從而將其推向外太陽系。2016年8月，朱諾將進入木星極軌並隨即開展為期14個月的探測工作。
朱諾是第9顆訪問木星的探測器。這顆龐大的氣態巨行星是太陽系除太陽之外當之無愧的主宰：其質量相當於318個地球，體積更是地球的1300倍以上。木星距離太陽比地球遠5倍，每4331個地球日(約合11.86年)圍繞太陽公轉一圈。作為一顆氣態行星，木星由90%的氫和10%的氦組成，還有極微量的其他氣體，包括甲烷和氨。
木星目前已知擁有64顆衛星以及4道光環，其中最大的衛星是4顆所謂的伽利略衛星，它們都是在1609年或1610年間由意大利天文學家伽利略首先發現的。這是人類首次發現除地球之外有一個天體圍繞另一個天體運行，這一點幫助當時的人們擊破了地心說的魔咒。
木星本身擁有絢麗的雲帶，其中含有結晶態的氨，其大氣中的風速高達每秒100米。木星大氣中最廣為人知的當然就屬大紅斑了。人們已經觀測這個巨大的氣旋長達180年，它卻從未消退過。
木星的探測先驅
最早造訪木星的探測器是美國航空航天局的「先驅者-10號」。這艘飛船於1972年3月3日發射升空，並於1973年12月飛掠木星系，最近時距離僅有20萬公里。
先驅者-10號也是第一艘突破太陽逃逸速度的飛船，在飛掠木星之後，它繼續向著太陽系之外飛去。2003年1月23日地面控制中心收到先驅者-10號飛船發來的最後一條信息，當時它距離地球約80億公里。
而此次作為最新探測器的朱諾，其主要任務是瞭解木星的起源和演化歷程。借助其搭載的科學設備，朱諾探測器將調查木星是否存在一個固體內核，繪製木星的高強度磁場圖，測量其深層大氣中的水分和氨的成分，並對木星上的極光現象進行觀察。朱諾探測器將大大加深我們對氣態巨行星的形成以及它們對整個太陽系作用影響的理解。
木星的起源和內部構造
根據現有的主流理論，太陽系形成於星雲的塌縮，其中大部分質量集中於中央位置的太陽。和太陽一樣，木星的組成也是氫和氦，因此很顯然木星必定形成於太陽系早期，因而能夠捕獲大量尚未散去的氣體物質，但是至於這一過程具體是如何進行的，卻存在爭議。木星究竟是首先形成了一個原始「星子」(較小的原始行星)並借助其引力捕獲周邊物質，還是一團不穩定的塵埃雲直接產生了塌縮並形成了木星？我們現在還無法分辨這兩個理論孰是孰非。
而如果朱諾探測器此次能幫助我們加深對這一方面的瞭解，在未來也將極大地有助於我們瞭解其他行星，包括地球最初的形成模式。
和地球不同，木星強大的引力使其得以保存下來大量的原始物質，這就讓我們得以追溯到太陽系的早期歷史。通過對木星的引力場合磁場的測量，朱諾探測器將揭示木星的內部構造和測出其可能存在的固體內核的質量。
大氣
由於雲層阻擋，我們看不到木星的深處，科學家們想知道木星雲層中那些色彩斑斕的雲帶、大紅斑、大白斑究竟向下延伸到多少深度？它們是怎麼形成的？朱諾探測器將進行木星全球大氣運動情況觀測，首次測量其深層氣流的運動速度。並探測各不同雲層深度上的化學成分，溫度等數據。
磁場
在木星巨厚的大氣層之下，氣壓是驚人的，科學家們認為在這樣的條件下氫會被壓縮成一種稱為「金屬氫」的奇異形態。這種奇異物質被認為是木星強大磁場的來源。正是這個強大的磁場和高能粒子相互作用，產生了太陽系中最明亮的極光。朱諾探測器將直接對這些高能粒子進行取樣，並通過紫外波段觀測木星的極光現象。對於這樣一顆和地球迥然不同行星極光現象的深入研究將幫助我們更好地理解極光現象產生的本質。
美國航空航天局噴氣推進實驗室(JPL)負責朱諾項目的管理。項目的首席科學家是來自宇航局西南研究所的斯科特·博爾頓(Scott　Bolton)博士。洛克希德·馬丁公司為飛船製造承包商，而意大利航天局則為飛船提供了紅外分光計設備以及一部分無線電科學實驗設備。

朱諾號發射官方視頻：
480p：http://anon.nasa-global.edgesuite.net/HD_downloads/juno_launch_480i.wmv
720p：http://anon.nasa-global.edgesuite.net/HD_downloads/juno_launch_720p.wmv
1080i：http://anon.nasa-global.edgesuite.net/HD_downloads/juno_launch_1080i.wmv

矗立在發射架上的大力神-5號運載火箭

大力神火箭攜帶朱諾號探測器順利升空(點擊查看超高清大圖)

示意圖：在木星軌道運行的朱諾探測器

木星上的極光

朱諾的飛行軌道路線，其中可以看到2013年10月9日，朱諾飛船將返回地球進行借力加速

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[樓主] |
發表於:2011-08-07 16:20


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