歐洲太空探測器將目光投向木星系統

三土

發射窗口時間只有一秒，Juice探測器即將奔向木衛三

木星的冰凍衛星木衛二和土星的幾顆衛星歷來受到好奇的地球人喜愛，近年來派出的太空探測器也面向這個區域，現在輪到木衛三——加尼米德·伽倪墨得斯（Ganymede）接受“拜訪”了。

木衛三是木星最大的衛星，它被認為有一個“海洋世界”，盡管寒冷且距離太陽很遠，但科學家分析可能適合外星某種生命形式的居住。近年來歐洲航天局希望通過木星的這顆冰冷衛星進行探索，探測器本來計劃在4月13日上午8點15分從位于法屬圭亞那庫魯的太空港發射升空，探測器名為Juice。

Juice的目標是探索木星的三個主要衛星：木衛三、木衛四和歐羅巴。這次發射有些特別，因為Juice需要火箭將它送入一個非常精確的太陽軌道，利用地球和月球的重力同時幫助它加速，飛向木星。為了達到這個目的，這次任務只有一秒鐘的發射窗口。不過幸運的是，每天都會有一個一秒鐘的發射窗口，直到本月底。如果航天器未能在4月發射，下一個可用時段將在四個月后，即2023年8月開放。

探測器將花將近八年時間才能到達木星，在此期間還會在金星和地球進行幾次飛越，借助它們的重力彈弓向外太陽系飛去。Juice的主要科學目標是木星最大的衛星木衛三，也是太陽系最大的衛星。如果一切順利，探測器將在抵達木星三年后直接進入木衛三的軌道。屆時，Juice將成為歷史上第一艘繞著除了地球之外的衛星運行的航天器，并于2031年開始科學任務。項目科學家維塔塞表示：“看看木衛三的地圖，我們有充分的理由相信，在地殼下面有大量液態水，那是生命開始的地方?！?/p>

木星這顆氣態巨行星一直充滿神秘感，但其質量卻不像恒星那樣在其核心引發聚變反應，它擁有90多顆衛星，使其本身形成了一個迷你太陽系。Juice將探測木星的三顆冰冷衛星，目前根據數據顯示，它們都存在海洋世界。木衛二是一顆地質活躍的衛星，它可能在地下有火山活動，而在地表以下幾英里處可能有海洋。然后是木衛四，相比之下它是一個寒冷的、地質上已死的衛星。木衛三似乎介于兩者之間，但具體有無生命不得而知，因為從未有人類或者航天器登陸過這片土地。

全套尖端儀器增強了科學探險實力

木衛三可能有一些特殊的特征，它不僅是木星最大的衛星，而且是迄今為止整個太陽系中最大的衛星——大約是水星和月球的總和。歐航局科學家介紹，它擁有大約是地球六倍的液態水，但可能隱藏在100英里的冰層之下。

木衛三的另一個獨特之處在于，它擁有一個可以產生星球自身磁場的鐵芯——除了水星和地球之外，它是太陽系中唯一能做到這一點的巖石天體。它的磁場可能源于它靠近木星，導致其內部結構發生了潮汐彎曲。

針對這次有趣的探索之旅，Juice配備了許多工具，供科學家從遠處檢查這些天體，包括一臺名為Janus的高分辨率光學相機、一臺名為GALA的激光高度計，用于測量木星引力引起的木衛三的潮汐，一臺名為SWI的亞毫米波儀器用來檢查木星的大氣層，以及一個名為J-Mag的磁力計，用于研究木星和木衛三磁場的相互作用。

該項目的有效載荷系統工程師亞歷山德羅·阿特澤伊說：“航天器的全套尖端儀器使Juice具有科學探險的實力，我們期待有很多新發現，包括磁場的組成、衛星的材料，以及對木星大氣層的深度了解?！?/p>

阿特澤伊還重點介紹了航天器的探冰雷達和重力探測器，分別命名為RIME和3GM。該雷達將能夠探測到約10公里深處的地下水，它的靈敏度可能足以探測到歐羅巴表面以下的水。重力探測器可以提供有關木衛三內部海洋的信息，并且可以最終確定木衛四是否在更深處存在海洋。

“我們的輻射計（一種測量電磁輻射的輻射通量的裝置）首次穿透木衛二和木衛三上的冰層?！敝熘Z號首席研究員兼天文學家斯科特博爾頓表示。朱諾號揭示了木星神秘的極光和旋轉的極地氣旋的壯觀景象，它繪制了木星磁場的一個奇怪區域，綽號“大藍斑”，且不同于地球上的風暴。朱諾號的太陽能系統及其裝甲拱頂可以保護敏感電子設備免受木星輻射的影響，事實證明這是一種非常有效的設計，Juice工程師同樣采用了類似的措施。

在過去幾十年中，無數的人類太空探測器到達外太空，比如美國宇航局的先驅者10號于1973年飛越木星，六年后兩艘航海者號宇宙飛船也飛越了木星。伽利略號宇宙飛船從1995年開始繞木星運行，從而發現了木星的磁場。包括現在，朱諾號軌道飛行器仍在執行其擴展任務，就在4月8日它完成了自2016年以來第50次近距離飛越木星。我們很難預測朱諾號在Juice到達時是否還會繼續前進，但新飛行器將在前面數代航天器的基礎上進行改進和優化，也相當于繼承了“前任們”的成就。