太空探測船不是已經去到冥王星甚至更遠嗎，探測木星有什麼大不了？

人類曾經派員上月球，派機器人到火星，派探測船去到太陽系以外的星際探索，但為什麼木星探測器Juno成功進入木星軌道會令研究員Scott Bolton大呼：「NASA有史以來最艱鉅的任務終於達成」？ 探測木星有什麼大不了？

NASA有史以來最艱鉅任務？

大家應該還記得冥王星的「心」吧。「新視野號」（New Horizons）探測船早前去了距離地球43億公里的冥王星，拍下一幀心型冰凍平原照片，為太空之旅增添不少浪漫。新視野號旅途中，曾經在2007年2月下旬最接近木星，更藉由飛越木星的重力助推前往冥王星。而其他太空探測船也曾靠近木星，順道拜訪一下，當中包括尤利西斯太陽探測器、負責土星測的卡西尼號，還有先鋒十號和航海家。為什麼NASA要在5年前才讓Juno啟航去木星？其中一個主要原因，是探測木星難度相當高。

Photo Credit: NASA

木星不單龐大（為太陽系內最大行星，是太陽系其他行星質量總和的2.5倍），它有一個很強的磁層，能夠把電子化成灰燼。

木星磁層的威力

跟地球一樣，木星也有一個磁層，但這個磁層非常強大，假如把它化成光，夜空中的木星會變成兩個滿月大的一團光。Juno其中一個任務，就是探索木星中究竟有什麼東西產生如此強大的磁層。不過，這任務有相當危險。因為強大的磁層能夠令電子以接近光速飛行，把探測器撕個粉碎。

為免Juno遭遇不測，它必須在木星磁層最弱的一環，即是兩極位置走進去，一旦成功進入，Juno就可以在磁層下進行探索。情況有點像穿針引線，簡單來說，就是Juno在航行17億英里（28億公里）後要減速，因為它必須極度準確捕捉進入木星「安全地帶」的一瞬—瞄準一個數十公里寬的缺口，然後在大約1.2秒之內飛入去。

Juno需要繞行木星37次，即是要進行上述精確的飛行37次，首次繞行需時53.5日，之後會縮短。為避免Juno的電子儀器受損，NASA造了一個400磅重的鈦拱頂。

Photo Credit: NASA's Juno Mission to Jupiter

除了磁層，另一個風險來自木星環。這是太陽系第三個被發現的行星環系統，其他兩個是土星環和天王星環。目前科學家還未知道木星環同木星表面的確實距離，以及當中的塵埃粒子分佈，Juno的設計已計入可能承受一定撞擊，但愈近木星，其相對脆弱的主機就會外露，減低承受撞擊的能力。

旅行者1號在1979年拍下的木星環。Photo Credit: NASA's Juno Mission to Jupiter

木星之謎

這次Juno任務，花費11億美元，可以說是NASA的豪賭，希望能有助解開木星之謎，因為一些很基本的資料，到目前為止，都是未確定：木星主要成分是氫，但它究竟有沒有一個岩石的核心？為什麼它能產生巨大輻射？木星的形成和演化是怎樣？

Juno配備9種科學儀器，可以測量木星的重力、大氣、磁場、電磁波譜等。它於2011年8月啟航，大約兩年後，航道在靠近地球時，利用了地球重力推進，令其速度達到每小時16.5萬英里，成為史上最高速的人造飛船，也令它在3年後飛抵木星。

什麼時候才有答案？

目前Juno已進入木星的未知領域，NASA要暫時關掉Juno大部分儀器，當它完成首次環繞木星航行後，就可以傳送資料，即是大約53天之後，屆時是8月尾。由木星傳數據回地球大約要48分鐘。大約10月19日，Juno將會加速，令環繞木星航行的時間由53天縮減至14天，所以之後的數據傳送會更快更密集。

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• Why NASA’s Juno Jupiter orbiter is a big deal (Vox.com)
• NASA's Juno Spacecraft in Orbit Around Mighty Jupiter (NASA)