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朱諾飛船要退役了嗎?不,它的任務將擴展延期


2022年4月09日 - 宇宙小編  
 

美國宇航局的朱諾任務將擴展延期

這張圖,來自美國宇航局朱諾號飛船的成像儀,它顯示了兩個風暴的合並。在中心左側橙色帶內看到的兩個白色橢圓,是反氣旋風暴——即逆時針旋轉的風暴。這張照片拍攝於2019年12月26日。

圖片來源:美國宇航局/JPL加州理工學院/美國西南研究院/MSSS

圖像處理:Tanya Oleksuik,©CC BY

“朱諾號”探測器,自2016年7月以來,一直在收集木星——這個氣體巨行星的相關數據,它將成為整個木星系統——包括木星、木星環和其衛星——的探索者。

美國宇航局已授權擴展延長,“朱諾號”探測器,探索木星的任務內容與期限。這架該機構最遙遠的行星軌道探測器,現在將繼續對太陽系最大的行星進行調查,直到2025年9月,或者直到探測器自身壽命結束。這次延長任務期限,意在讓“朱諾號”成為整個木星系統——包括木星、木星環和其衛星——的探索者,計劃與木星最神秘的三顆伽利略衛星(木衛三、木衛二和木衛一)多次會面。

聖安東尼奧市西南研究院的首席研究員斯科特·博爾頓說:“自2016年入軌運行以來,朱諾號就不斷地揭開這個氣體巨行星的內部運作之謎。隨著任務的延期,我們將回答,在朱諾號的主要任務期間,以及更深地探索木星環系統和伽利略衛星期間,產生的基本問題。”

“朱諾號”任務於2003年提議,於2011年發射,又於2016年7月4日抵達木星。其主要任務於2021年7月完成。延期的任務,涉及42個新增的探測運行軌道,包括木星北極氣旋的近距離穿越;木衛三、歐羅巴和木衛一的飛越;以及第一次對木星暗星環的全面探測。

美國宇航局延長了朱諾號船探索木星的任務期限。擴展延期的任務,涉及42個新增的探測運行軌道,擴展朱諾號已經取得的發現成果,並增加對行星環的探索,以及木衛三、木衛二和木衛一的飛越。

圖片來源:美國宇航局/JPL加州理工學院/美國西南研究院

美國宇航局華盛頓總部的行星科學部負責人洛裏·格拉斯說:“通過擴展這個重要的在軌運行觀測站的科學目標,朱諾團隊將開始研究主線歷史上需要的科學領域。這代表了美國宇航局太陽系探索計劃的一個高效和創新的進步。”

朱諾號收集的數據,有助於實現下一代木星系統任務的目標——美國宇航局的“歐羅巴 克利伯(Europa Clipper)”號探測器任務和歐洲航天局(ESA)的木星冰衛星探測器(JUpiter Ice moons Explorer)任務。朱諾號對木星火山衛星木衛一的調查,解決了國家科學院為未來木衛一探測任務確定的許多科學目標。

延期後的任務,其科學活動將擴展對木星內部結構、內部磁場、大氣層(包括極地氣旋、深大氣層和極光)以及磁層的考察。

朱諾號飛船有三個巨大的扇葉,從它的圓柱六邊體船身向外延伸約66英尺(20米),是一個力學工程奇跡。運行在繞木星的橢圓形軌道上時,飛船旋轉以保持自身穩定。

肉眼觀看太陽系的全方位互動體驗。圖片來源:NASA/JPL加州理工學院

“項目延期擴展之後,朱諾號就成了它自己的後續任務。”南加州的美國宇航局噴氣推進實驗室的朱諾項目科學家史蒂夫·萊文說。“極地近距離觀測、無線電掩星”——一種測量行星大氣或行星環系統性質的遙感技術——“把人造衛星飛行和聚焦磁場研究結合起來,變成了一項新任務,這是我們探索木星系統的下一個合乎邏輯的步驟。”

木星神秘的大藍斑,是靠近其赤道的一片孤立的強磁場區。在這次擴展任務早期的六次飛越中,大藍斑將成為高空間分辨率地磁測量的目標。隨著朱諾號軌道的演變,計劃多次飛越木衛三(2次)、木衛二(3次)和木衛一(11次),以及多次穿越木星的暗環。

朱諾號還將多次飛越木衛二和木衛一的環形離子雲,探測衛星附近的輻射環境,以便更好地,為歐羅巴克利伯號探測器任務和木星冰衛星探測器任務做准備,優化觀測戰略、科學優先事項和任務設計。擴展的任務中,朱諾的寬泛的科學調查清單裏,還增加了行星地質學和行星環動力學的內容。

不斷演變的軌道

朱諾號圍繞這顆氣體巨行星的運行軌道的自然演變,提供了大量新的科學研究時機,在擴展任務中,將利用這些時機。每一次科學探測,都會讓太陽能航天器在木星雲頂上空低海拔飛行,從某個獨一無二的有利位置收集圖像數據,這是其他航天器所沒有過的。

在每一個軌道中,朱諾號最接近行星的點被稱為“近木點”(或PJ)。在任務過程中,朱諾的“近木點”向北移動,顯著地提高了北半球的圖像分辨率。擴展任務的設計,就利用了這些“近木點”持續向北遷移的優勢,以清晰地看到環繞木星北極的多個氣旋、木星環,以及伽利略衛星飛過。

“朱諾任務設計者們,在擴展任務中,做了一項驚人的設計,可以節省任務中最寶貴的飛船船載資源——燃料。”JPL的朱諾項目經理埃德·赫斯特說。“來自多顆衛星飛越的引力,可協助我們的航天器通過木星系統,同時提供了豐富的科學研究機會。而且,衛星飛越也縮短了朱諾的軌道周期,從而增加了可獲得的科學軌道總數。”

與衛星的相遇,始於2021年6月7日(PJ34)低空飛越的木衛三,它將朱諾軌道周期大約從53天減少到43天。該次飛越又促使朱諾號將於2022年9月29日(PJ45)近距離飛越木衛二,將軌道周期進一步縮短至38天。之後,在2023年12月30日(PJ57)和2024年2月3日(PJ58)的兩次近距離飛越木衛一,會繼續將朱諾號的軌道周期縮短至33天。

更多關於任務的信息

噴氣推進實驗室(JPL)是加利福尼亞州,帕薩迪納市,加州理工學院的一個部門。它為聖安東尼奧市西南研究院的首席研究員斯科特·J·博爾頓管理朱諾任務。朱諾任務是美國宇航局新前沿計劃的一部分,該計劃由位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾航天飛行中心,為華盛頓的美國宇航局科學任務理事會管理。位於丹佛的洛克希德·馬丁空間系統公司,建造並運營該航天器。

BY: nasa

FY: 椒椒

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