我國科學家已提出木星探測計劃

北京時間7月5日中午，經歷了5年飛行的“朱諾”號木星探測器進入木星軌道，開展人類歷史上對木星最深入的觀測。

“探測器入軌後，要看它在軌運行期間能否經受強輻射考驗，按計劃完成20個月的工作。”航天專家、《國際太空》雜誌社執行總編龐之浩在接受科技日報採訪時説。

近年來，火星探測成為各國航天活動的熱門主題，而對木星的探測，最近也得追溯到2007年新地平線號探測器的一次飛掠。

那麼，木星探測與火星探測有哪些不同？“朱諾”號與她的“前任”“伽利略”號的使命有什麼區別？我國在木星探測方面有何計劃？

龐之浩介紹，火星與木星有很大不同。在距離上，火星距地球最近約5500萬公里，最遠超過4億公里；木星距地球更遠，達到6.4億至9.3億公里。

同時他介紹，火星是岩石星球，只有兩顆衞星；木星是氣態行星，是太陽系內形成的首顆行星，成分跟太陽及其相似，而且其已被發現的衞星達到68顆，因而被比作“小太陽系”。“對木星進行探測，有助於加深對太陽系的瞭解。”他説。

“朱諾”項目首席科學家斯科特·博爾頓認為，瞭解木星有助於進一步瞭解所有星體，可以追溯太陽系歷史的源頭，瞭解什麼促成了行星的生成，為什麼行星的成分和太陽有區別等。

20世紀70年代，人類就開始探測木星，已發射先驅者10號、11號，旅行者1號、2號等8個探測器。但龐之浩表示，其中大部分只是“路過”木星，順便獲取圖像和數據。

首個用於專門探測木星、幫助人們深入瞭解木星的，是1989年發射的“伽利略”號木星探測器。它於1995年12月抵達木星環繞軌道，對木星大氣開展了近8年的研究，最終墜入木星大氣層焚燬。由於還肩負着探測木星衞星的使命，同時出於對木星輻射的忌憚，伽利略號的軌道很高，距離木星約20萬公里。

龐之浩介紹，“朱諾”號與“伽利略”號的任務頗有不同。

在軌道設計上，“朱諾”號為了近距離探測木星，精心選擇了一條可以避開強輻射區域的橢圓形極地軌道，最近離木星雲層不到5000公里，遠木點高度約為1.88萬公里。在如此近的距離下，“朱諾”號的核心任務之一是要探測木星內部，看木星究竟全部由氣體構成，還是擁有被大氣包裹的核心。此外還要對木星的大氣、磁場、引力等進行探測。

除了用軌道躲避輻射，“朱諾”號還採用了鈦合金防輻射屏蔽裝置。該裝置大小相當於一輛SUV，如同一件盔甲，將“朱諾”號的中央控制系統、數據處理設備等20個重要的電子設備嚴嚴實實的罩在裏面，使其免受輻射影響。

此外龐之浩表示，在過去所有距離遠於火星的探測任務中，探測器都採用了核電源，而“朱諾”號仍使用了太陽能，主要原因是要降低成本、縮短研製週期，同時也為了更加環保。因為按照計劃，“朱諾”號圍繞木星運行20個月以後將撞向木星，如果用核能，有可能對藴藏生命的木星衞星造成污染。

儘管木星距地球很遠，但龐之浩認為在測控方面無需擔心。他説，美國在本土、澳大利亞和歐洲分別建設了深空測控站，無論地球轉到哪個方向，都能完成對探測器的測控。“美國現在還能測控旅行者一號探測器，它跟地球的距離達190億公里。”他説。

鑑於探測木星意義重大，我國科學家在已經出版的《2016—2030年空間科學規劃研究報告》中，也提出了木星系統探測計劃。

記者瞭解到，該計劃的基本科學目標包括研究木星磁層結構，木衞二大氣模型，木衞二表面冰層形貌及厚度，金星、地球、木星間的太陽風結構。

同時計劃中還提出對地球生命的地外生存狀態及演變特性進行研究，指出要開展木星系統探測器在行星際飛行期間，以及木星系統探測期間的微型遙測遙控生物試驗，觀測並研究地球生命在不同空間段的生命狀態、適應性反應及變化過程。

“希望在時機成熟後，這項計劃能早日實施。”龐之浩説。