磁力吧最佳磁力引擎_磁力 brand（磁力吧的搜索引擎最佳）（磁力云百度百科）

摘要： 　　北京时间2016年7月5日11时18分—— 美国东部时间7月4日、亦即美国“独立日”当天23时18分——朱诺号（Juno）木星探测器将打开其装配的Leros 1b主推进器，连续...

　　北京时间2016年7月5日11时18分—— 美国东部时间7月4日、亦即美国“独立日”当天23时18分——朱诺号（Juno）木星探测器将打开其装配的Leros 1b主推进器，连续 推进35分钟，完成木星轨道接入（JOI）机动。这是朱诺号升空1796天以来，最紧急 悠关的一刻。

　　这是一个一次性的机会 ：假如 乐成 ，朱诺号将被木星的引力捕获 ，进入俘获轨道，颠末 一系列的变轨，终极 于本年 11月进入开展预定探测任务 的科学轨道；假如 失败，它将永久 失去进入木星轨道的机遇 ，只能在绕日轨道寂寥 终老。

　　（JOI之后，从木星北极俯冲而下的朱诺号，艺术家想象图。Image: NASA/JPL-Caltech）

　　这些年来我们已经见闻了太多太阳系探测任务 的壮举——1997年发射的土星探测器卡西尼号，抵达土星已经12年有余，至今仍在发回土星家属 的高清大图；2003年发射的机会 号火星车，原定任务 时长3个月，而它至今仍旧 火星外貌 巡弋；2006年发射的新视野号探测器，在客岁 飞掠冥王星之后，已经踏上了前去 柯伊伯带更多小天体的漫长征程。

　　我们好像 已经风俗 于看到探测器们无畏的挑衅 极限，一次又一次的超期服役，为我们带来更多惊喜。然而在朱诺号面前 ，如许 的讨论大概 显得有些暴虐 。

　　JOI的到来，既标记 着朱诺号即将进入冲动 民气 的正式科学探测阶段，也标记 着它剩余595天寿命倒数计时的开始。朱诺号，从一开始就注定是一个早逝的悲剧好汉 。

　　由于 它面前 的，是伟岸雄浑的木星。

　　（新视野号拍摄的木星）

　　以罗马神话中众神之王朱庇特(Jupiter)定名 的木星，不是一颗平庸的行星。它的质量比太阳系中全部 其他行星之和更大。它乃至 不屑于做行星之王：假如 不是在几十亿年前太阳系形成这场气体夺取 战中憾负，它乃至 大概 成为太阳之外，这个体系 中第二颗可以或许 点燃氢聚变的恒星。

　　纵然 错失成为恒星的机遇 ，木星也足以让人恐惊 ：它外核的液态金属氢电流赋予了它强大 的磁场（磁矩为地球的2万倍），仿佛在太阳风的洪流中撑起了一把巨伞。这把叫做“木星磁层”的彗状巨伞其形之巨，足以装下数个太阳，其长尾乃至 远及4个天文单位 （6亿公里）外的土星轨道——这使的木星磁层成为太阳系中，除太阳风在星际介质中淘出的气泡“日球层”之外，最大的连续 布局 。假如 我们能在地球上目视木星磁层，我们会发现它比日月盘面还要大5倍以上。

　　（木星磁层布局 及视标准 表示 图，Image: Neil Tyson et al., 'One Universe', Joseph Henry Press）

　　不，木星磁层并不是太阳风洪流中一湾寂静 的避风港。

　　木卫一（Io），这颗间隔 木星近来 的伽利略卫星，在木星巨大的潮汐力蹂躏下，宛如一颗被揉烂的橘子：它连续 的火山活动 每年向木星四周 注入数千万 吨二氧化硫，这些气体随即便被电离成为硫离子、氧离子、电子构成 的等离子体，并在木星磁场的监禁 下随木星一同转动，形成温度可达百万度、拱卫木星的等离子体环，向外延展达数十个木星半径（200余万公里）。

　　（上左：卡西尼号拍摄的木星与木卫一；上右：新视野号拍摄的正在喷发的木卫一；下左：木卫一产生等离子体环及对木星磁场影响表示 图；下右：木卫一产生的等离子体环中硫离子分布观测结果 。）

　　在间隔 木星较近处，等离子体波与等离子体环中电子的相互作用将电子加快 到靠近 光速，产生猛烈 的同步辐射——这里被叫做“辐射带”。2002年根据卡西尼号飞掠观测结果 发表的一篇《天然 》文章表现 ，辐射带中的电子温度最高可达千亿度（20MeV）。不知好歹的人类探测器一旦打仗 辐射带中的高能粒子，就会造成电子器件的物理伤害，直至完全失灵。

　　然而6月24日，朱诺号已经突入木星磁层顶激波面，如同 独骑挑衅 恶龙的勇士，越来越逼近 木星，和它四周 烈焰熊熊的城堡。

　　（朱诺号进入木星磁层前后，环境 电子密度骤降。但随着朱诺号靠近 木星，示踪电子密度的等离子体振荡频率还将提拔 3个数量 级。）

　　朱诺号固然 有备而来。

　　它的心脏，是RAD750抗辐射处理 惩罚 器。它能遭受 100万倍于足以致人死地的辐射剂量，在木星四周 的狞恶 环境 中，预计15年才会出现一次“蓝屏”。

　　它的铠甲，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掩护 下，使其遭受的辐射强度减弱 800倍，至电子器件可遭受 程度 以下。

　　它的姿态保持，没有采取 成熟的反应轮方案，而是采取 略显复古的自旋稳固 方案，以节流 反应轮所占用的发射质量，为更丰富 的钛壳、更多的科学仪器和更充沛的推进剂让出空间。

　　（朱诺号的钛壳）

　　朱诺号的利刃，也将直刺“恶龙”身上唯逐一 块“鳞片”掉落暴露 的软肋。

　　天文学家利用 美国新墨西哥州的甚大射电望远镜阵（VLA）对木星四周 的同步辐射举行 了观测。他们发现，半径约7万公里的木星云顶之上，到环形辐射带之间尚有数千公里的罅隙，假如 能从木星南北极 俯冲而下，正确 的穿过这个缝隙，就可以既规避了强辐射对电子器件的伤害，又实现险些 紧贴木星外貌 飞过，从而获取最高分辨率的木星探测结果 。

　　（VLA 2、3、6cm三个波段合成的伪彩色木星图像，可见围绕 木星的辐射带，及木星与辐射带之间的狭缝。）

　　这就是木星脱落的那块“龙鳞”，朱诺号必须射中。

　　与朱诺号数亿公里的旅途相比，这是数十万分之一的针孔；而且朱诺号在木星的强大 引力势井中，将成为人类史上速率 最快的航天器，速率 高出 70 km/s。不消 说，要在高速下正确 穿越这个针孔，必要 极精准的盘算 、极正确 的机动。

　　朱诺号发射重量为3625千克，此中 燃料与氧化剂总重量为2032千克，占总重一半还多。但这些燃料只能为探测器带来总计2000m/s的速率 改变，用一点少一点，必要 特别 精打细算。

　　（左：Atlas V 551火箭；右：朱诺号，可见球形的燃料仓和底部的主发动机。）

　　让朱诺号飞向木星的重要 动能泉源 固然 不是这戋戋 一点自带的推进剂。2011年8月2日，携带朱诺号升空的，是Atlas V 551型火箭。作为曾经把新视野号探测器送往冥王星的同款火箭，它给朱诺号注入31.1 km?2;/s?2;的发射能量，将其送入约2年周期的绕日轨道。这条轨道的远日点在火星轨道之外：在那边 ，朱诺号实行 了两次深空机动，使探测器重新对准 地球飞了返来 。这两次深空机动斲丧 了朱诺号730 m/s的速率 改变预算。

　　（朱诺号返回地球举行 引力弹射时对地球和月球拍摄的系列画面）

　　2013年10月9日，朱诺号与地球相距仅559公里擦身而过，在地球的引力弹射作用下，朱诺号得到 了7.3 km/s的速率 增量，这才具备了飞往木星的本领 。在飞经地球前后，朱诺号抓紧开机测试了它所携带的科学仪器，为进步 木星做好预备 。

　　之后朱诺号小憩了791天，直到2016年1月5日，逼近 木星前半年，复苏了。为了实行 7月5日的木星轨道接入，朱诺号必要 提前2个月开始注入燃料、加热管线，提前7天打开用于防范流星体的引擎掩护 罩，并将电池布满 以备不测。

　　（6月28日，朱诺号在620万公里处拍摄的木星和伽利略卫星）

　　然后就是逆龙鳞、穿针眼的木星轨道接入（JOI）了——这将斲丧 朱诺号542 m/s的速率 改变预算。朱诺号筹划 从木星北极高速俯冲而下，在木星外貌 （1 bar水准面）上空4200公里处擦过 ，假如 飞低了，搞不好 直接撞上木星，卒；假如 飞高了，就必要 动用已经所剩无几的燃料举行 调解 ，后续的科学任务 恐将受到影响。

　　在JOI点火前半小时，朱诺号调解 姿态，将主引擎对准预定的点火方向。为此朱诺号不得不把对地通讯的主力高增益天线移开对地方向。在JOI期间，朱诺号只能用低增益天线发送少量事先约定的“暗号”，告知地球它的任务 盼望 状态；美国戈尔德斯顿和澳大利亚堪培拉的两架深空通讯天线同时密切凝视 着它。此时，木星和地球之间的因有限光速而导致的通讯耽误 是48.3分钟，也就是说无论JOI乐成 与否，我们能做的，只是等待 。

　　JOI乐成 之后，朱诺号将进入周期53.5天的木星俘获轨道。云云 绕行两周之后，2016年10月19日，朱诺号将实行 其末了 一次重要 变轨，用350 m/s的速率 改变预算，来实现进入周期约为14天的科学轨道。

　　（上：木星轨道接入、俘获轨道、科学轨道等阶段；下：科学轨道的进动）

　　在那边 ，朱诺号将连戳木星的“无麟软肋”36次：它筹划 用前3圈实现轨道的风雅 调治 ，然后用8圈实现对木星外貌 每隔48°经度的8个窄条的观测；再用8圈将观测地区 隔断 缩小到24°；再用16圈将其缩小到12°。在每一圈科学轨道的约两周时间之内，朱诺号只有最靠近 木星的6-8个小时才华 有效 的开展科学观测；但这32圈科学轨道编织的“鸟笼”，足以把整个木星外貌 纳入囊中。末了 一圈，朱诺号将查遗补漏，听候地球指令选择感爱好 的地区 实行 末了 的观测。

　　（科学轨道中，近木点前后实际 开展科学观测的轨道区间表示 图。绿色和蓝色分别表现 前16圈和后16圈。Image: NASA/JPL/Caltech）

　　而木星这只巨龙又岂能善罢甘休。由于木星的高速自转，它的外形 严峻 偏离正球体，而是呈一扁球形。这种不对称的质量分布将连续 的作用于朱诺号的轨道，迫使其轨道平面不绝 进动、轨道周期不绝 收缩 、近木点高度不绝 增长 ——是的，木星在一步步把朱诺号推向辐射带的烈焰。到第36轨，朱诺号近木点高度已经从4147公里增长 到7950公里，每轨所受辐射剂量也随之增长 了数倍：前16条科学轨道受到的总辐射剂量仅为后16条的1/4。

　　（蓝线表现 朱诺号遭受 的总辐射剂量随绕木轨道数的增长 而增长 的预期）

　　只管 有钛壳护体，大概 不是全部 的科学载荷都能捱得过辐射带的炙烤。在最坏环境 下，木星红外极光测绘仪（JIRAM）大概 在第8轨之后就报销，微波辐射计（MWR）也大概 只能活到第11轨。朱诺号携带的唯逐一 台可见光相机JunoCam的画质也将越来越糙，直到被坏点和噪声填满。

　　乃至 朱诺号矫健 的心脏也终将不敌木星辐射带的伟力。假如 完成预定观测任务 之后任由朱诺号在木星四周 飞行，它终有一天会心衰而亡，成为飘荡 在木星四周 一具安静的遗体 。这是NASA行星掩护 守则不能答应 的：朱诺号携带有剧毒的燃料，一旦失控并偶尔 坠毁在木星的卫星上，将会污染它们大概 孕育生命的冰下海洋。因此朱诺号唯一的了局 只能是功成身死，受控烧毁在木星稠密 的大气层中。

　　那将是2018年2月20日，飞船时间11:39。

　　（影戏 《欧罗巴陈诉 》剧照。木卫二欧罗巴拥有冰下海洋，乃至 大概 孕育生命。）

　　屠龙勇士的悲壮只是它本身 的，巨龙本身 乃至 不会留意 到它的存在。唯幸人类将从它的殉难中劳绩 良多：

　　朱诺号将利用 微波辐射计（MWR）研究木星云顶之下的隐蔽 布局 。此条件 及的VLA对木星观测采取 2、3、6厘米三个波段，能探测到木星云顶之下几十公里的布局 ；而MWR利用 最长50 cm的波上进 行观测，将能穿透550 km的云层，看到木星大气深处的情状。MWR还能丈量 木星大气中水和氨气的丰度，为木星演化理论提供依据。

　　朱诺号将在飞越木星外貌 时，连续 吸取 地球发来的信号并立即 复兴 ，让地球能通过记录 往来信号的开普勒频移，推测朱诺号受到木星引力拉扯导致的速率 非常 ，从而盘算 出木星内部的质量分布。由于美国深空网只有第25号天线可以或许 实行 此项操纵 所需的Ka波段通讯，该项操纵 又必须及时 丈量 ，一旦观测日当天受气候 影响无法观测，就会造成无法补充 的数据丧失 。

　　（朱诺号利用 开普勒频移丈量 木星重力场表示 图。）

　　朱诺号的太阳能电池板末了 安装的磁力计形如一把巨大的尖刀，它将对木星外部和内部磁场举行 高精度的丈量 。由于朱诺号覆盖木星环球 的轨道计划 ，朱诺号磁力计也将有机遇 丈量 木星三维磁场分布，从而获取除地球以外最风雅 的行星磁场观测结果 。

　　（朱诺号的磁力计）

　　朱诺号在遭受辐射带高能粒子杀伤的同时，将会正确 的记录 下高能粒子的种类和能谱分布；在飞越南北极 的同时，朱诺号还将细致 研究木星的极光过程。

　　（哈勃望远镜拍摄的木星极光紫外影像。Io spot等木星极光中的多少 亮斑是木星磁场受到木星卫星直接影响的证据。）

　　为告竣 朱诺号的科学目标 ，本身 并不必要 可见光观测仪器。但长途 跋涉飞往木星而不拍点悦目 的图返来 ，简直是一种犯罪。因此朱诺号还是 携带了一款科普用途的小相机。它可以或许 以RGB三色记录 全彩色影像，还将趁便 观测甲烷的890纳米吸取 谱带。不外 ，还请稍安勿躁，JOI的时间 全部 科学仪器都将保持静默，JunoCam也不会记录 图像。JOI之后JunoCam第一次记录 影像，将会是2016年8月27日。到2016年11月之后，JunoCam就将在每个近木点前后常态化拍摄并发回影像，这些影像将主动 发布在美国西南研究所（SWRI）的朱诺号任务 页面上。

　　届时，公众还将可以通过线上投票，为JunoCam选定将来 的拍摄目标 ——实际 上如今 你已经可以开始参加 JunoCam观测目标 选择的线上讨论：JunoCam Discussion

　　以上约莫 就是你必要 相识 的险些 全部关于朱诺号的配景 知识了。假如 说尚有 什么提示 的话，恐怕就是：北京时间2016年7月5日上午10:30，朱诺号JOI直播开始，不要错过！

　　文章出处：科普中国