五年奔波終到站 “朱諾”號有望揭開木星神秘面紗

2016-07-06 09:30:14 來源:新民網 作者:佚名 責任編輯:高靜 字號:T|T
摘要】美國東部時間7月4日23時53分,北京時間7月5日11時53分,朱諾號探測器成功接入木星軌道,美國國家航空航太局(NASA)主控室裏響起熱烈的掌聲,人們相互擁抱,激動之情難以言表。

圖説:圖為NASA提供的“朱諾號”探測器示意圖。來源:網路圖

  “沒錯,我們做到了!”

  美國東部時間7月4日23時53分,北京時間7月5日11時53分,朱諾號探測器成功接入木星軌道,美國國家航空航太局(NASA)主控室裏響起熱烈的掌聲,人們相互擁抱,激動之情難以言表。

  朱諾號發射升空近5年來,他們終於等到了這一刻。

  險山惡水朱庇特

  NASA的工作人員如此激動,不僅因為此次任務耗時長、意義大,還因為與其他目的地相比,木星完全稱得上是險山惡水,探測任務步步驚心。

  木星(別稱朱庇特),是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星。品質是太陽的千分之一,足以把太陽系其他所有行星都裝進“肚子裏”。作為氣態行星,木星沒有實體表面,氣態物質密度隨深度的變大而不斷加大。巨大的體積和品質還讓木星同時擁有著太陽系八大行星中最強烈的輻射和最強大的磁場。磁場中的電子、質子和離子會以接近光速的速度圍繞著木星旋轉,可謂是太陽系中最惡劣的輻射環境。

  非但如此,木星的周圍還有一個由無數宇宙碎片組成的木星環,朱諾號以每小時20萬公里的速度高速飛行,任何一個小的碎片都足以對其造成致命傷害。

  NASA在其前幾日推出的朱諾號任務預告片中這樣描述木星:“它就像個怪物,無情、殘酷。它自轉的速度非常快,以至於它的重力就像是一個巨大的彈弓,將岩石,塵土、電子、甚至整個彗星都彈射出去,任何接近它的東西都變成了它的武器。從來沒有一個航太器會離木星如此之近,如此深入木星的輻射地帶。”

  重裝出擊勇闖關

  但不管怎樣,木星就在那裏。

  太陽系早期的秘密就隱藏在這個星球的深處。

  朱諾項目首席科學家斯科特·博爾頓博士説:“我們不是在尋找麻煩,而是在尋找數據。在木星那種環境中兩者總是相伴相生的。雖然隨時都可能惹禍上身,但必須冒險一試。”

  為了應對如此惡劣的條件,科學家為朱諾號量身打造了一個厚1釐米,重172公斤的“鈦裝甲護盾”。朱諾的大腦(指令與數據系統)和心臟(電力與數據分發系統)以及大約20套其他電子設備都在這個護盾的保護之下,能將它們遭受的輻射強度減弱800倍。當然其中的處理器和電路也是特殊的和經過防輻射處理的,一顆RAD750型抗輻射處理器可應對100萬倍于足以致人死地的輻射劑量;抗輻射加固電路和感測器遮罩裝置能進一步減弱輻射對電子設備的影響。

  NASA噴氣推進實驗室輻射監測研究員海蒂·貝克爾説,即便如此,在任務過程中,高能電子仍會穿透“護盾”,産生二次光子和粒子噴射。最終這些轟炸會打破朱諾設備的原子鍵,導致朱諾徹底癱瘓。

  為了儘量推遲這一階段的到來,朱諾被編程走盡可能長的軌道,來減弱輻射強度,減緩輻射劑量積累速度,避免不必要的損失,存活足夠長的時間,從而完成長達20個月的探測工作。

  接入木星軌道後,朱諾號將進入週期53.5天的木星俘獲軌道。如此繞行兩周之後,2016年10月19日,朱諾號將實施其最後一次變軌,進入週期約為14天的科學軌道。

  歷經數載求真相

  木星是如此具有存在感,又如此神秘的一顆行星,數百年來人們一直在嘗試對其進行研究,此前已有先驅者11號飛船和伽利略飛船等多個航太器造訪過木星,但時至今日,我們仍然有太多有待解答的問題。

  木星的身世怎樣,從何而來?大氣中是否含有水和氧氣?木星的核心到底有多大,強磁場是怎樣形成的……等等。由這些問題延伸開來的還有對地球乃至太陽系早期秘密的探究。

  朱諾,將讓我們距離真實的木星越來越近。

  朱諾上重力探測器將能幫助我們探查木星的內部結構;磁強計能繪製出木星磁場詳細的立體結構圖,探尋木星高達618公里每小時的大風肆虐之源;微波輻射計能穿透木星的雲層,深入其內部,分析木星氣體的成分和運動情況;朱諾相機,可獲得木星彩色的全景照片,普通人也能通過線上投票,親身參與到相機拍攝目標的挑選過程中來。此外,朱諾還搭載了高能粒子探測器、極光測繪儀和電漿體探測器等科學設備。

  今日是朱諾與朱庇特(木星)團聚之日,也是其最後20個月航程的起航之時。雖然終有一天,它會在木星的強輻射中逐漸失去活力,墜入木星懷抱。但人們會記住這個名字,屆時木星、地球、乃至整個太陽系也將以更清晰的面目呈現在我們眼前。(科技日報—中國科技網 記者 王小龍)

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