曝我国科学家已提出木星探测计划

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     北京时间5日上午，经历了5年飞行的朱诺号木星探测器将进入木星轨道，开展人类历史上对木星最深入的观测。

专家详解“朱诺号”任务——制动入轨、抵抗辐射为两大难点

曝我国科学家已提出木星探测计划

科技日报-中国科技网 记者付毅飞

北京时间5日上午，经历了5年飞行的朱诺号木星探测器将进入木星轨道，开展人类历史上对木星最深入的观测。

航天专家、《国际太空》杂志社执行总编庞之浩此间向科技日报记者表示，此次任务风险最大的环节在于，探测器能否成功制动入轨，以及入轨后能否经受木星强辐射的考验。

“我最担心入轨时的制动点火。”庞之浩说，要准确进入设计轨道，朱诺号要进行35分钟的反向点火，将速度降至每小时1931公里。点火的时机、力度、方向都要十分精准。如果把握不好，它可能坠入木星大气，或与木星擦肩而过。

同时他表示，探测器入轨后，还要看它在轨运行期间能否经受强辐射考验，按计划完成20个月的工作。

木星如同“小太阳系”

近年来，火星探测成为各国航天活动的热门主题，而对木星的探测，最近也得追溯到2007年新地平线号探测器的一次飞掠。

庞之浩表示，火星与木星有很大不同。在距离上，火星距地球最近约5500万公里，最远超过4亿公里；木星距地球更远，达到6.4亿至9.3亿公里。

同时他介绍，火星是岩石星球，只有两颗卫星；木星是气态行星，是太阳系内形成的首颗行星，成分跟太阳及其相似，而且其已被发现的卫星达到68颗，因而被比作“小太阳系”。“对木星进行探测，有助于加深对太阳系的了解。”他说。

朱诺项目首席科学家斯科特·博尔顿认为，了解木星有助于进一步了解所有的星体，可以追溯太阳系历史的源头，了解什么促成行星的生成，为什么行星的成分和太阳有区别等。

朱诺号将与木星“亲密接触”

20世纪70年代，人类就开始探测木星，已发射先驱者10号、11号，旅行者1号、2号等8个探测器。但庞之浩表示，其中大部分只是“路过”木星，顺便获取图像和数据。

首个用于专门探测木星、帮助人们深入了解木星的，是1989年发射的伽利略号木星探测器。它于1995年12月抵达木星环绕轨道，对木星大气开展了近8年的研究，最终坠入木星大气层焚毁。由于还肩负着探测木星卫星的使命，同时出于对木星辐射的忌惮，伽利略号的轨道很高，距离木星约20万公里。

庞之浩介绍，朱诺号与伽利略号的任务颇有不同。

在轨道设计上，朱诺号为了近距离探测木星，精心选择了一条可以避开强辐射区域的椭圆形极地轨道，最近离木星云层不到5000公里，远木点高度约为1.88万公里。在如此近的距离下，朱诺号的核心任务之一是要探测木星内部，看木星究竟全部由气体构成，还是拥有被大气包裹的核心。此外还要对木星的大气、磁场、引力等进行探测。

除了用轨道躲避辐射，朱诺号还采用了钛合金防辐射屏蔽装置。该装置大小相当于一辆SUV，如同一件盔甲，将朱诺号的中央控制系统、数据处理设备等20个重要的电子设备严严实实地罩在里面，使其免受辐射影响。

此外庞之浩表示，在过去所有距离远于火星的探测任务中，探测器都采用了核电源，而朱诺号仍使用了太阳能，主要原因是要降低成本、缩短研制周期，同时也为了更加环保。因为按照计划，朱诺号围绕木星运行20个月以后将撞向木星，如果用核能，有可能对蕴藏生命的木星卫星造成污染。

为此朱诺号上采取了一些措施。其采用了长9.1米、宽2.7米的大太阳翼，共使用18696个先进的太阳能电池片，效率能比以前所用硅太阳电池提高50%，即使在木星轨道也能提供400瓦电力；同时其所携仪器均采用节能设计。此外朱诺号的轨道也尽量避免进入阴影，使其能充分获得阳光。

尽管木星距地球很远，但庞之浩认为在测控方面无需担心。他说，美国在本土、澳大利亚和欧洲分别建设了深空测控站，无论地球转到哪个方向，都能完成对探测器的测控。“美国现在还能测控旅行者一号探测器，它跟地球的距离已经达到了190亿公里。”他说。

我国科学家已提出木星探测计划

鉴于探测木星意义重大，我国科学家在已经出版的《2016-2030年空间科学规划研究报告》中，也提出了木星系统探测计划。

记者了解到，该计划的基本科学目标包括研究木星磁层结构，木卫二大气模型，木卫二表面冰层形貌及厚度，金星、地球、木星间的太阳风结构。

同时计划中还提出对地球生命的地外生存状态及演变特性进行研究，指出要开展木星系统探测器在行星际飞行期间，以及木星系统探测期间的微型遥测遥控生物试验，观测并研究地球生命在不同空间段的生命状态、适应性反应及变化过程。

“希望在时机成熟后，这项计划能早日实施。”庞之浩说。