伽利略號墜毀13年後,我們終於再度抵達了木星
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北京時間2016年7月5日,在進行了35分鐘的發動機助推之後,朱諾(Juno)探測器成功進入木星軌道。
推特上已經衝上了熱門榜,一群人激動得不得了了~
谷歌發來賀電。
百度毫無反應……
無論如何,在歷經5年,28億公里漫長的星間飛行之後,我們終於貼近了這顆行星。
它當然是很美的。從我們的星球遙望它,它是明黃色的,在夜空中尤為醒目。幾千年前,我們的祖先曾經凝視過、命名過它。伽利略觀測過它,還發現了四顆衛星。
他們不會想到,有一天我們將會離它這麼近。
它有糾纏瑰麗的氣體雲,大小足以容納地球的大紅斑,永不熄滅的極地煙火。它是太陽系除太陽以外最大也最壯麗的天體。它身上隱藏著太陽系早期形成演化的秘密。而這正是我們千里迢迢派遣朱諾號前往那裡的原因。
沒錯,這次人類的使者叫做朱諾(Juno)。在古羅馬神話中朱諾是朱庇特(Jupiter,木星的英文名)的妻子,在神話里,她能透過迷霧看見真相。這也是科學家對她此行的期待——探索真相,揭示木星和太陽系的奧秘,為我們之後探索星際積攢更多的經驗。
5年前的8月4日,它從地球離開。2年後回到地球附近,利用引力彈弓效應,鼓起勇氣向著這顆太陽系裡最危險、最巨大的行星前進。
現在,它到了。
按照計劃,它將採用極軌軌道,圍繞這顆巨行星的軌道運轉1年時間,飛行33圈。這架探測器上一共搭載了8台載荷設備,用於考察木星的大氣層,引力場以及磁場。
這從一開始就是一場耗資11億美元的豪賭。
從地球到木星,是場28億公里的長途旅行,燃料是個大問題,為了保證朱諾能有充足的能源供給,科學家們為它製作了長達20米的太陽能電池板,這是它重要的翅膀。
在前進的路上,軌道變換稍有失誤,它就可能被地球引力拋向全然不同的方向,與木星失之交臂,永遠流浪在黑暗的星際空間里。
木星有67顆衛星,這些圍繞著它的小天體使得規劃探測器的軌道成了一件無比複雜的考驗,NASA的科學家們必須得周密精確的去計算。
另外,穿越木星磁場也危險重重,木星的磁場強度是地球的2萬多倍。在太陽風的激蕩下,部分磁層變成了放射地獄,這會將一些嘗試穿越磁層並靠近木星的帶電物體瓦解。
朱諾在6月24日至25日期間通過了這一區域,所幸它搭載的儀器都安然無恙。而它第一次穿越弓形激波時的「聲音」也被錄了下來。這可是貨真價實的太空之聲。
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為了防止磁場損害儀器,NASA給朱諾設定了特殊的軌道——一個拉長的橢圓形,最近的時候俯衝到距離雲頂僅4989千米的高空,最遠的時候則越過木衛四,儘可能避開磁場,保證探測器不會長時間受到強輻射。
另外,朱諾號使用了1厘米厚的鈦來遮罩內部的電子儀器。即便如此,在繞行木星7圈之後,強力的磁場還是會摧毀它的可見光相機和望遠鏡。
它會先失去眼睛。
然後科學家將會操縱它撞向木星,燒毀它身上的部件,以防它身上可能附著的微生物污染木星及其衛星上可能存在的生命。
在那之前,它將會把所看到的一切忠實的反饋給我們。
比如木星極地區域因為強磁場而產生的絢麗極光。這些極光與地球上的形成原理相似,區別在於它們永不熄滅,而且覆蓋範圍有地球那麼大。
朱諾會成為首個飛躍木星極地的探測器,也會直接的觀測木星的極光。這是全人類第一次有機會去近距離注視這一切。
(以下資料圖來自哈勃望遠鏡)
另外,它會通過測量木星發射的微波強度來計算雲層的含水量,從而告訴我們木星大氣的成分。通過這些數據,科學家們將有機會通過木星包含的物質推測太陽系早期的演化過程。貼近這顆行星,同樣有助於我們了解木星大氣的對流方式,如果我們想要解釋木星大紅斑的形成原理,朱諾的數據必不可少。
藉由朱諾,我們終於得以在近距離長時間的觀察木星,上次我們如此貼近這顆怪獸般的行星,是在13年前。
1989年10月18日,人類發射了伽利略號探測器。它在1995年抵達木星軌道,並放下了一個探測器,這是人類第一次近距離仔細端詳木星的面目。
在此後7年多時間內,它創造的記錄有:繞木星運行34周,與木星主要衛星35次相遇,發回包括1.4萬張照片在內的3萬兆數據,在木星的三顆衛星上發現了地下液態鹽水存在的證據,第一次從軌道上對木星系統進行了完整考察,第一次對木星大氣進行了直接測量。
而完成了這一切使命後,2003年9月21日,在星際飛行中被損毀得破破爛爛的伽利略號在地面控制人員的指揮下,奮不顧身的沖向木星高溫高壓的雲層。當天下午4點,它與地面失去了聯繫,墜向了木星大氣層。
將近25年的時間內,1500名科學家創造了它,送走了它,然後親手讓它墜落在木星上。
過了8年,朱諾號升空,踏上前輩曾經走過的旅程。
2016年7月,朱諾號進入木星軌道。
1年後的將來,它也會遵循科學家們的指引,義無反顧的墜入木星。
這次,朱諾帶上了一張印有伽利略肖像的鋁牌。
1619年,他用望遠鏡對準了夜空中的某一個角落,在天文學意義上第一次發現了木星,那顆讓自己名垂千古的星星。
因為他的天文學觀測動搖了基督教當時的教義,他被教廷責罰,著作被焚毀,晚年雙目失明,被軟禁在家,鬱鬱而終。
他大概永遠都無法想像,在那之後400年,在他本人已經成為歷史之後有一天,人類會把他的肖像送到這顆巨大的行星上。
相比宇宙的永恆,人類的生命是那麼短暫。需要花費數個世紀才能探明宇宙的存在,連發射兩個探測器去觸摸一下那在宇宙里不算遙遠的行星,都要耗盡半生。
但是,所有為了探索宇宙,為了尋求科學的努力,最後都會成為人類文明的輝煌歷史而被人銘記。
哪怕數百年,數千年之後。哪怕作為人類個體的生命再短暫,哪怕會被時代和命運無情的拋下,成為時間的塵埃。
我們仍然要一次又一次向天空伸出雙手。
我們試圖去觸摸群星,好像我們會永生。
本文資料部分編譯自NASA官網資料(http://www.nasa.gov/),NASA以及NASAjuno官方推特,推特網友。
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