欧洲“果汁”号任务启程探索木星及其冰封卫星 - 《华尔街日报》
Aylin Woodward
一项前往木星的历史性任务已发射升空。
欧洲航天局昵称为"果汁"(木星冰月探测器)的航天器,已开启为期八年的旅程,前往木星及其三颗最大的卫星。“果汁"于周五从法属圭亚那库鲁航天发射场发射,此前因闪电风险取消了原定发射计划。
抵达木星后,“果汁"将对部分卫星展开详细研究,绘制其冰封表面地图,并寻找可能孕育生命的冰下海洋。
“真正令人兴奋的是,我们正在寻找潜在的宜居环境,““果汁"任务项目经理朱塞佩·萨里表示,“我们试图解答人类是否是宇宙中唯一生命,或者是否存在其他生命形式这一根本问题。”
虽然航天器无法直接探测生命,但该任务应能确认木卫二(欧罗巴)、木卫四(卡利斯托)和木卫三(盖尼米德)是否具备维持生命的必要条件。根据美国国家航空航天局数据,这三颗卫星与火山活跃的木卫一(艾奥)均由伽利略于四百多年前发现,它们属于木星近100颗卫星之列。
发射升空后,Juice探测器与运载火箭分离并与地面任务控制中心建立联系。这艘太阳能航天器随后展开了面积约900平方英尺的太阳能翼板,在飞行器两侧呈十字形展开。未来约17天内,Juice将陆续部署天线和搭载科学仪器的悬臂,开启宇宙探索之旅,公众可通过欧空局官网追踪其轨迹。
“成功发射后确实如释重负,“莱斯特大学行星物理学家、Juice两项科学仪器的联合首席研究员艾玛·邦斯博士表示。
这段旅程将迂回前行。未来六年内,Juice将通过地球、月球和金星的多重引力弹弓效应调整轨道并积累足够速度飞向木星。萨里先生指出,虽然木星与地球平均距离约4.44亿英里,但Juice实际航行里程将接近40亿英里。探测器还需承受从金星附近500华氏度到木星附近零下400华氏度的极端温度考验。
Juice还需穿越火星与木星之间的小行星带。尽管被太空岩石撞击的风险微乎其微,但萨里先生强调:“哪怕一粒微小岩石或尘埃击中关键部位,后果都可能极其严重。”
若一切顺利,探测器将于2031年7月抵达木星。届时Juice将对三颗冰卫星进行飞越探测,最终进入木卫三轨道开展深度数据采集,并通过8英尺口径天线将数据传回地球。
美国宇航局认为木卫二是地球之外寻找生命最有希望的地方之一,因为航天器数十年的观测表明,这颗卫星冰层下隐藏着海洋。
但据Juice项目科学家奥利维尔·维塔斯介绍,欧洲航天局选择重点考察木卫三进行最细致的探测,因为它是太阳系最大的卫星——比水星略大——也是唯一拥有自身磁场的卫星。地球和其他行星也有这样的磁场,可以保护它们免受宇宙辐射和太阳粒子的影响。他补充说,木卫三还含有大量液态水。
“这是一个非常独特的天体,”维塔斯博士说。
Juice航天器搭载了10套科学仪器,包括一个雷达系统,以帮助科学家研究木卫三内部的部分结构。激光高度计和摄像系统将帮助绘制月球表面的三维地图,而磁力计将测量木卫三和木星的磁场。
这些仪器还将使Juice能够探索木卫二的表面和地下,并帮助科学家确认木卫四是否也拥有液态水海洋。“这里有一个问号,所以Juice将确定答案,”维塔斯博士说。
欧洲航天局的Juice航天器位于法国图卢兹的欧空局设施内。照片:法新社通过盖蒂图片社朱塞佩·萨里先生称,JUICE探测器的预计任务结束日期为2035年,届时航天器可能会耗尽燃料,使任务科学家无法从地球控制它。根据伦敦帝国理工学院物理学家、磁力计仪器首席研究员米歇尔·多尔蒂博士的说法,该航天器将在木卫三表面坠毁,就像美国宇航局的卡西尼号探测器于2017年在土星上终结任务一样。
“我们将在坠落过程中继续收集数据,”她说。
在未来十年内,JUICE不会是唯一一个在木星及其卫星之间穿梭的任务。自2016年以来,美国宇航局的朱诺号探测器一直在拍摄木星图像并收集数据,最近还对木卫二和木卫三进行了飞越探测。该机构的木卫二快艇任务也计划于明年发射前往木卫二,预计将比JUICE早一年到达。
据美国宇航局总部(位于华盛顿特区)的木卫二快艇项目科学家柯特·尼伯博士称,木卫二快艇将使用比JUICE更强大的火箭发射。SpaceX的重型猎鹰火箭将帮助美国宇航局的航天器比JUICE更短时间到达木星。
“我们本希望同时到达,”维塔斯博士说。“但实际上,这并不太重要,因为两个任务之间会有很大的重叠。这更像是一种合作,而不是竞赛。”
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刊登于2023年4月15日印刷版,标题为“欧洲前往木星卫星的太空任务发射升空”。