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?

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?

我們想讓你知道的是

相對冥王星,木星雖然距離地球較近,但探索木星的難度極高,因為它有一個相當強勁的磁層,這次JUNO探測船就是要嘗試突破磁層去解開木星之謎。

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。

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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。

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。

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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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