“朱諾”探測器飛行5年成功進入木星軌道 探索木星未解之謎
北京時間2016年7月5日消息，美國航空航天局(NASA)發射的朱諾號(Juno)號探測器在經歷35分鐘的減速後，成功進入木星軌道。為了這一天，“朱諾”已經在茫茫太陽系中飛行了近5年。
美國宇航局（NASA）於2011年8月發射的太陽能航天器“朱諾號”於美國當地時間7月4日，進入木星軌道
2011年8月，朱諾號探測器發射升空，這顆宇宙飛船並不是徑直向木星飛去，朱諾號在擺脱地球引力後仍然受到太陽引力的作用。兩年後，朱諾號再次光臨地球，利用地球引力的“彈弓效應”獲得加速，進入更高的軌道。從那時起，朱諾號真正地開始飛向木星。
朱諾號於2011年升空，並利用地球引力的彈弓效應加速飛向木星。
隨着“朱諾”接近木星，木星的巨大引力將加速飛船的運行，使其達到15萬英里/時的速度。這也讓“朱諾”成為了有史以來速度最快的人造飛船之一。
當“朱諾”達到最大速度的16.5萬英里/時——這一速度能讓“朱諾”9分鐘內完成繞地球飛行，隨後，朱諾號的引擎會着火從而把速度降下來。這時候事情就會變得非常棘手。
“朱諾”飛船重量達到3500磅，將以215倍音速的速度繞圈飛行。要想讓速度降下來，發動機需要燃燒35分鐘，需要17600磅的燃油來支持燃燒。
這種過程將會把“朱諾”號送到木星的軌道上。
在未來18個月內，“朱諾”將繞木星37周，前所未有的觀測木星強大的引力和磁場
“如果你將太陽系中的一切全都放一起(不算太陽)，它們全都可以被塞進木星內部。”無論從體積和質量上來説，木星都是太陽系最大的行星。直徑大約是14萬公里，相當於11個地球。如果換算成體積，那就是地球體積的1300多倍。有一種直觀的方法領略木星的龐大，那就是假設把木星放到月球的位置上去。如果真是如此，木星將會佔據大片夜空，非常震撼人心，甚至可以説有些恐怖。
如果木星在月球的位置上
木星擁有太陽系各大行星中最強大的磁場，其強度比地球磁場強2萬倍以上。在木星附近強大磁場作用下，大量帶電粒子被困在其中，形成劇烈的輻射帶，這彷彿在太陽風的洪流中撐起了一把巨傘，其中主要是大量的電子和各類離子。這些強大的粒子流持續轟擊着木星的衞星和光環。木星磁層在朝向太陽的方向延伸100萬~300萬公里，而在背離太陽的方向延伸則超過10億公里。為了防止強輻射對探測器的破環，朱諾號在頂部使用了1釐米厚的鈦合金板作為防護。即使存在防護設施，拍照相機也將在環繞木星7周後失效。“朱諾”號此次還將攜帶磁強計、微波輻射計、高能粒子探測器等科學設備對木星進行觀測研究。
木星強大的磁場和輻射會干擾朱諾號的設備，必須採取防護措施
就是這樣一顆讓人恐懼的無法接近的行星，人類天生的好奇心卻偏要看清它的真面目。朱諾在神話裏是朱庇特的妻子，據説朱庇特喜歡惡作劇，用雲霧把自己隱蔽起來，而他的妻子朱諾是唯一能透過迷霧看到他真身的神。這也是今天全世界關注的主角：朱諾探測器名字的由來，NASA希望朱諾號能為人類能一窺木星的本質。
到了2016年6月底，朱諾號今日木星的引力範圍，激動人心的時刻到來。7月5日11：18分，朱諾號點燃引擎進行35分鐘的減速，並變成一顆木星的“人造衞星”，幸好朱諾成功了，如果失敗了，它永遠失去進入木星軌道的機會，成為茫茫宇宙中飄蕩的亡魂。
經過一系列的變軌，今年11月它將開展予定探測任務，考察任務預計將在2018年2月20日結束，由於朱諾攜帶劇毒的燃料，NASA行星保護守則不允許它成為飄蕩的亡魂直至有日葬身木星衞星，因此朱諾號的結局只能是主動受控墜入木星大氣層焚燬。
木星究竟是一顆怎樣的行星？
木星和太陽的距離大約是日地距離的5倍，木星繞太陽一週大約是12年，恰好與一個生肖週期相同，所以在中國古代被叫做“歲星”。太陽光從太陽到木星需要大約43分鐘。因為距離太陽更遠，木星接收到的陽光也比地球上黯淡許多，只有地球上陽光強度的4%。這對朱諾號太空船是一大考驗，不過朱諾號擁有面積高達60平方米的電池板，足以為飛船儀器提供420瓦的電力。
木星的質量大約相當於太陽的千分之一，但對於其他“兄弟”衞星而已是個不折不扣的龐然大物。它的質量相當於太陽系其他行星質量之和的2.5倍，地球質量的318倍。通過體積和質量的對比，你會發現木星比地球的密度小。的確，木星的密度大概只比水重30%。
雖然木星的密度比水大，但它不是液體或固體星球，卻是一個不折不扣的氣體行星。木星大氣成分中有90%是氫，就像是氫氣球。大氣的其餘主要成分就是氦，還有少量其他元素。既然木星是一個氣體星球，那麼人類發射的探測器自然就無法“登錄”表面了。有人會問，木星表面都是氫氣，那它會不會在某個深度有一片氫的“海洋”，讓探測器去浮在海面上呢？
木星內部分層結構
不幸的是，這種情況也不存在。這是因為木星表面的温度“太高”，又不足以讓氫氣變成液體，隨着逐漸深入木星，氣體會“慢慢”變成液體。之所以説“慢慢”，是因為液體和氣體渾然一體，並不存在一個清晰的“海面”，就像一片迷霧。
再往木星內部探索，那裏的條件將更加殘酷。温度來到了幾萬攝氏度，壓強高到幾百萬個大氣壓。在這裏，氫氣被壓縮成導電的金屬。這層金屬氫內部包含着的則是木星核心，至於核心裏到底有什麼元素、温度壓力幾何，現在也沒有搞清楚。
木星大氣除了它的“狂暴”外，也有美麗的一面，從木星的照片上可以看到大氣呈明顯的帶狀結構，深淺色交錯。氣體在淺色區域上升、在深色區域下降。而這些顏色是由木星大氣裏的某些物質反射造成，現在人類還沒有真正搞清楚其中原因。
位於木星南半球上的大紅斑
此外，木星大氣中“大紅斑”也是一個神奇的天文現象。大紅斑是位於木星南半球的一份超大號氣旋，直徑足以放下兩三個地球。1667年，意大利科學家卡西尼一張手繪圖片展示了木星上的“大紅斑”。自17世紀人類發現它以來一直沒有消失過，也就是説這場在木星上的大風暴已經持續了300多年。大紅斑當中的風速可謂暴虐，地球上的12級風與之相比就是小巫見大巫。大紅斑邊緣處的風速最高可達430公里每小時，比我們乘坐的高鐵還快。
意大利天文學家手繪的木星圖，大紅斑清晰可見
早在1989年，美國已經發射過一枚“伽利略”號探測器，它在1995年抵達木星，開始圍繞木星旋轉。為了研究木星大氣構成，“伽利略”號探測器還向木星釋放了一顆大氣探測器。這顆探測器“命運悲慘”，在進入木星大氣1個小時後，就在與木星大氣距離的摩擦和強大的壓強下被摧毀了，科學家預測它可能直接被融化甚至蒸發，徹底消失在木星大氣中。這也將是“朱諾”號最終的命運。
雖然人類之前已經發射過“伽利略”號探測器對木星進行過近距離觀測，但是木星仍有磁場、大紅斑、核心成分等未解之謎。“朱諾”號此次將攜帶磁強計、微波輻射計、高能粒子探測器等科學設備對木星進行觀測研究。
最後，木星擁有67顆衞星，數量在8大行星中居首。其中木衞二表面存在水，這令科學家懷疑木衞二上是否有原始生命形態存在。
今天，朱諾號就將被木星的引力俘獲，成為一顆極地軌道衞星。在為期大約一年的探測後，朱諾號將墜入木星大氣，完成自己的使命。不過我們並不能實時看到圖像。之所以選擇這樣的宿命，是因為科學家擔心朱諾號可能污染存在原始生命的衞星。距離延時加上信號帶寬太小，我們只能靜靜等待8月份傳回的圖像，那將是木星有史以來最清晰的“自拍照”。
數百年來人們一直在嘗試對這顆星球進行研究，但關於這顆氣態巨行星，我們仍然有很多基本的問題有待解答。
木星是如何形成的？木星大氣中含有多少水和氧氣？木星的內部結構究竟如何？木星的自轉更加符合剛體轉動，還是在內部不同深度上存在不同速度的自轉？木星擁有固態內核嗎？如果有，這個內核有多大？木星強大的磁場是如何形成的？木星雲層頂部所見的很多大氣結構向下延伸多多深，它與木星大氣深部運動之間有何關聯？木星極光產生的機制是什麼？
巨大星球厚厚的雲層和劇烈的風暴下方，依舊隱藏着許許多多有關這顆巨大行星的身世，以及整個太陽系形成歷史的未解之謎，這些讓人類困惑的問題，朱諾將一一講給我們。
“朱諾”探測器
木星探測大事記：
1610年：伽利略進行了首次詳細的木星觀測；
1973年：美國宇航局的先驅者-10號飛船成為首個穿越小行星帶的人類航天器，並飛掠木星；
1979年：美國宇航局的旅行者1號和2號飛船發現了木星闇弱的光環，幾顆新的衞星，並發現在木衞一表面存在活火山爆發；
1994年：世界各地的天文學家和美國宇航局的伽利略探測器對“舒梅克-列維9號”彗星撞擊木星南半球的全過程，這是人類首次全程目睹一次天體碰撞；
1995年：美國宇航局的伽利略號飛船攜帶探測器抵達木星，開展首次木星大氣直接探測並對整個木星系統進行了詳細考察。