二十年磨一剑,朱诺探测器飞掠木卫三,它将看到怎样的景象?

天文在线 2022-10-05 09:37:26

太阳系最大卫星——木卫三,装备精良的“朱诺号”,二者相遇会擦出怎样的火花?

图片:基于“伽利略号”与“朱诺号”的探测数据而测绘的木卫三地图。

来源:美国地质调查局天体地质科学中心/惠顿/NASA/JPL-加州理工学院

木卫三,准备来张特写吧!

木卫三(Ganymede)是木星的一颗卫星,也是太阳系内最大的天然卫星。自2000年NASA的“伽利略号”探测器飞掠这个陌生世界以来,从未有探测器能一睹其“芳容”。然而,北京时间2021年6月8日凌晨1时35分,NASA的“朱诺号”探测器姗姗来迟,从距木卫三地表1038千米处略过,并收集了大量的观测数据。

据美国圣安东尼奥西南研究院的首席研究员、太空学者斯科特·博尔顿在NASA发布会中介绍,“朱诺号”配备了一套灵敏仪器,使其得以以前所未有的方式观察木卫三。通过低空飞掠,我们将开启研究木卫三的新纪元。

对科学家来讲,木卫三是科学研究的极佳对象。它虽然只是颗卫星,却比太阳系最小的行星——水星——还要大。同时,它还是已知唯一一颗具有磁场的卫星。大量带电粒子环绕其身,形成了泡状层——磁层。在“朱诺号”到来之前,一睹木卫三“芳容”的探测器只有三颗:1979年发射的“姊妹船”旅行者一号、二号,以及2000年飞掠的“伽利略号”。

巨大的木卫三将成为欧洲航天局“木星冰卫星探索计划”(JUICE)的主要研究对象。JUICE计划于2022年发射探测器并于2029年抵达木星系统。然而觥饭不及壶飧,11年前发射的“朱诺号”在同行中仍是装备精良的佼佼者。

科学家们摩拳擦掌,打算好好利用“朱诺号”这个机会来展开研究。在飞掠过程中,许多机载仪器成为“朱诺号”的“火眼金睛”:三个不同的摄像机、无线电设备、紫外摄谱仪、木星红外极光测绘仪和微波辐射计。其中,科学家们对微波辐射计的测量结果格外感兴趣,他们希望通过它来识别木卫三冰层明、暗部分的不同成分。

其中,JunoCam摄像机参与了拍摄任务,战功赫赫的它在任务中拍下了大量的木星精美照片。然而,由于观察木卫三的窗口期只有短短的25分钟,科学家们预计,摄像机在飞掠中只能拍摄5张照片。

飞掠木卫三算是一次令人激动的“副本任务”。而科学家仍关注着接踵而至的“主线任务”——飞掠木星。

“朱诺号”任务主管、喷气推进实验室(JPL)的马特·约翰逊在发布会上表示,此次任务时间宝贵、一刻千金。2021年6月8日,“朱诺号”以将近19km/s(69523km/h)的速度急速飞掠木卫三;24小时内,它又进行了第33次木星低空飞掠——以大约58km/s(208571km/h)的速度从木星云层表面呼啸而过。但是“朱诺号”有惊无险地完成了挑战。“挺疯狂的一次任务。”约翰逊这样评价。

小科普

“伽利略号”是美国发射的一颗无人探测器,以意大利天文学家伽利略·伽利雷的名字命名,用于研究木星、木卫系统以及其他几个太阳系天体。它由轨道器和一个大气进入器(“伽利略探针”)组成。1989年10月18日的STS-34任务中,它由“亚特兰蒂斯号”航天飞机携带升空。途中它经过金星、地球,利用“引力弹弓”效应进行加速。1995年12月7日,“伽利略”号抵达木星,成为第一个环绕木星的飞行器。

木卫三又称为“盖尼米德”[9](Ganymede,Γανυμήδης),是围绕木星运转的一颗卫星[10],公转周期约为7天。按距离木星从近到远排序,木卫三在木星的所有卫星中排第七,在伽利略卫星中排第三。它与木卫二及木卫一保持着1:2:4的轨道共振关系。木卫三是太阳系中最大的卫星,其直径大于水星,而质量约为水星的一半。[11]

By:Meghan Bartels

Fy:Coeusvesta

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