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NASA探索木星任務的五個有趣的真相

【GIZMODO】


作者:曼迪 · 斯通(Maddie Stone)

NASA探索木星任務的五個有趣的真相


朱諾(Juno)航天器在木星的藝術概念圖


(譯註:木星朱庇特 Jupiter,英語名字來源於羅馬神話主神朱庇特,他的妻子就是朱諾 Juno)


在經歷了 5 年 7.2 億公里的旅程,NASA 的朱諾探測器在下周一將到達了木星軌道,對這顆巨大的,影響我們整個太陽系的行星開始一次史無前例的科學研究。

除了做科學研究,朱諾探測衛星本身就是一個了不起的設備,它為執行危險的任務而製造,可以飛躍危機四伏的太空。關於這次雄心勃勃的太空探索任務,這裡有五個你應該知道的真相。


打破速度記錄


在過去幾周里,木星的重力已經開始吸引朱諾衛星,把探測器的速度增加到極致。在朱諾到達木星軌道時,它將成為人類歷史上速度最快的人造物體,達到 260,000 公里每小時的相對地球速度,這個速度是航天飛船速度的 10 倍。

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2011 年 8 月 5 日,朱諾探測器由 Altas V 型火箭從卡納維拉爾角空軍基地發射升空。


7 月 4 日晚上,當朱諾探測器進入木星軌道時,她將啟動主引擎 35 分鐘,把速度降到低於 210,000 公里每小時,不過即使這樣,她依然是有史以來進入行星環繞軌道的最快的航天器。為什麼她要這麼高的速度?這是為了讓探測器儘可能靠近木星濃雲籠罩的頂點。


它可以防核輻射


對於敏感的電子器件而言,很難想像有比在木星附近更惡劣的工作環境。這顆氣體巨星的磁場持續的吸收太陽風裡的能量粒子,讓這顆行星處於一個比地球任何場景都要強幾百萬倍的 " 輻射帶 " 里。

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2010 年 5 月 19 日,工程師在安裝朱諾的鈦防輻射外殼。


為了保護朱諾內部的科學儀器,這顆航天器外部安裝了一個首次使用的防輻射外殼。這是一個 180 公斤重的鈦殼,大小和一台 SUV 的車廂差不多,這個外殼可以降低周邊輻射接近 800 倍。" 這個防輻射外殼是一個物美價廉的技術,我覺得在其它任務中也可以引入它。" 朱諾項目經理里克 · 尼巴肯(Rick Nybakken)告訴 Gizmodo。


在防護殼外面,科學儀器的外部感測器都塗上了鉭,朱諾的太陽能電池板上覆蓋了一層特殊的防輻射玻璃層。即使有了這些防護措施,航天器也會隨著時間推移積累輻射傷害。在 2018 年 2 月任務結束時,它將累計接受相當於 100 萬次牙科 X 光檢查的輻射。

極差的太空信號


是不是經常為手機信號差而惱火?在 NASA 這根本不是個事。當朱諾發回信號告訴我們它這次環繞旅行是否順利時,它發到地球的信號大約要比你接到的一個普通的手機電話信號弱 10 億倍。


" 朱諾要在進入木星軌道後保護自己,所以只能棄地球而去。" 桑尼 · 吉魯(Sonny Giroux)說道,他是通信公司哈里斯公司的深空網路(Deep Space Network)項目主管," 這意味著它在環繞軌道上發出的信號比我們從新地平線探測器收到的信號還要弱很多。"

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這台位於戈德斯通(Goldstone)深空通信綜合設施的 70 米的天線將在 7 月 4 日傾聽朱諾發回的信號。


深空網路有兩個基地,一個在加州戈德斯通,另一個在澳洲堪培拉,都將傾聽朱諾的信號。它們將多台天線組成天線組來最大化信號探測能力,並用激光定位來精確對準朱諾在天空的位置。" 這基本上是從加州打一個球打進華盛頓特區的一個洞里。" 吉魯描述捕捉朱諾信號需要的精確度。


使用再生能源


朱諾是目前設想過的距離最遠的使用太陽能的探測計劃,它工作在陽光比地球黯 25 倍的環境里。即使使用了最先進的太陽能技術和最節能的電子器件,這顆航天器也需要捕獲足夠多的陽光才行。它的三片太陽能板展開有 20 米長,帶有接近 18000 個太陽能晶元。

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技術人員對一片朱諾太陽能板進行一次照明測試。


朱諾的軌道是精心設計的,除了它執行軌道插入這一段最危險的飛行任務期間外,它不會飛到木星背面,進入黑暗當中。" 為了這次軌道插入,我們必須把探測器轉動 90 度,期間會離開太陽照射範圍,不過我們為此準備了足夠的電池電源。" 尼巴肯說道。不過,他補充道:" 不到主引擎開動結束時,我估計沒法放鬆下來。"


我們可以幫助朱諾選擇任務目標

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2013 年 10 月 9 日,朱諾相機在進行地球重力加速前拍的三聯照


NASA 從去年新地平線探測器飛越冥王星的事件中學到了很多與公眾互動的方法,這次,關於朱諾探測器,他們推出了更有力的活動。為了幫助喜歡木星的公眾參加到最新的行星科學探索里來,NASA 在朱諾上安裝了朱諾相機(JunoCam)。這個百姓科學相機允許業餘天文學家決定在朱諾的 33 次近地飛行過程中,拍攝哪些木星的旋轉暴風雲。JunoCam 有比旅行者號探測器更寬的視野,可以在木星一個暴風雲團的 5000 公里上空拍攝全景照片。查看朱諾相機(JunoCam)的網站以獲得更多信息。


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