美國宇航局今年將把一艘宇宙飛船送入環繞木星的軌道，以此慶祝獨立日。太空總署的朱諾號任務預定在7月4日晚上抵達這顆巨大的行星，在過去的五年中已經穿越了超過17億英里的太空。一旦朱諾號到達，探測器的主引擎將啟動，使飛船減速併進入環繞木星的軌道。這是這次任務的一個重要事件，特別是因為美國宇航局只有一次機會把它做好。如果朱諾號飛過木星，任務就會失敗。

朱諾號最終將比以往任何其他航天器飛得更接近這個氣體巨人

如果一切按計劃進行，朱諾號最終將比以往任何其他航天器飛得更接近這顆氣體巨星，使美國宇航局能夠弄清木星厚厚的雲層下到底發生了什麼。”美國宇航局噴氣推進實驗室朱諾專案科學家史蒂夫·萊文對《邊緣》雜誌說：“我們以前曾向木星系統發射過宇宙飛船，但它們都與木星保持著距離。”[朱諾的軌道實際上使很多。這是做我們想做的科學的關鍵部分。”

這項科學包括研究木星大氣層中的水量，以及繪製木星巨大磁場的地圖。朱諾還將研究木星的引力，以找出是否有一個密集的核心潛伏在下麵的深處。所有這些資訊將幫助美國宇航局解構太陽系最大行星的起源和歷史。關於木星是如何形成的以及它是如何進入當前軌道的，科學家們有很多理論，但朱諾的資料將有助於研究人員加強我們對木星來自何處的理解。這將最終告訴我們其他行星包括我們自己的行星是如何形成的。

一個藝術家的朱諾飛船發射其主要引擎的渲染(美國宇航局）

為了讓美國宇航局得到這些答案，朱諾號必須先進入環繞木星的正確軌道。它不會像月球繞地球那樣簡單的環形軌道。朱諾號的軌道將是高度橢圓的，它將使太空船超接近木星的兩極僅僅幾個小時，然後一次進入太空兩周。這似乎是一種低效的環繞地球執行的方式，但它對保持航天器的生命至關重要。

為什麼是瘋狂的軌道？

木星周圍的區域不是一個很吸引人的地方。這顆行星被一個巨大的磁場所包圍，這個磁場被認為是由位於行星錶面深處的液態金屬氫漩渦海洋所產生的。這種導電材料的運動產生電流，最終形成一個磁場，稱為磁層，比地球磁場強20000倍。據朱諾號的主要研究者斯科特·博爾頓說，這個磁層在木星周圍延伸了數百萬英里，使它成為“太陽系中最大的實體”。

木星的內部輻射帶(美國宇航局）

這個磁場總是與太陽風相互作用-不斷從太陽噴發的帶電粒子形成了磁層的形狀。這些帶電粒子被困在磁場中，形成環繞木星的巨大而強大的輻射帶。根據萊文的說法，這些傳送帶使得繞地球執行變得困難，因為它們可以“炸毀航天器上的電子裝置”。朱諾號已經裝備了特殊的防護罩和裝甲以減少暴露，但飛船仍將獲得健康劑量的輻射。”美國宇航局噴氣推進實驗室朱諾的專案經理裡克·尼巴克肯在一份宣告中說：“在整個任務期間，朱諾將受到相當於1億多張牙科X光片的照射。”但我們已經準備好了。我們設計了一個環繞木星的軌道，最大限度地減少了對木星惡劣輻射環境的暴露。”

朱諾號不尋常的軌道將基本上幫助飛船避免被炸

朱諾號不尋常的軌道將基本上幫助飛船避免被炸。輻射帶的形狀有點像來自木星赤道的巨型甜甜圈，但它們在木星的兩極沒有那麼強。因此，每次朱諾號在軌道上接近這顆行星時，飛船都會越過北極，然後潛入非常靠近木星的赤道處，進入輻射帶和行星之間。朱諾號隨後將從木星飛過南極，繼續向太空飛行一段時間，然後再次向木星返回。這種接近木星的現象被稱為“朱庇特山口”。

藝術家對朱諾的佩裡喬夫山口的描繪(美國宇航局）

朱諾號在軌道上的大部分時間都將遠離木星，在每一次繞木星執行期間，它只會收集大約6個小時的資料。這不是一個超長的時間，但這條路徑帶來朱諾在約2600英里的木星。考慮到這顆行星本身的直徑超過86000英里，這一點非常接近。

進入軌道

朱諾號在4日抵達木星時將以每秒40英里以上的速度飛行。屆時，飛船的主引擎將燃燒大約35分鐘——足夠使飛船減速1200英里每小時，並讓它被木星的引力捕獲。這將把朱諾號送入一個持續53天的初始軌道。

美國宇航局正在採取額外的特別預防措施，以確保朱諾號也能進入這一軌道。在引擎燃燒期間，飛船的所有科學儀器都將關閉，任何不需要使主機著火的東西都將被關閉。這樣飛船上的任何東西都不會幹擾燃燒。”因為這是一個關鍵事件，它必須工作，它必須在正確的時間工作，“萊文說如果我們燒了主機出了問題，我們說，‘好吧，我們一天內再試一次’，那就太晚了。我們已經飛過木星，我們將失去整個任務。”

宇宙飛船將在那裡完全獨立

另外，太空船在那裡將完全獨立。從木星到地球需要大約一個小時的無線電訊號，而朱諾號只有大約20到30分鐘的時間進入軌道。航天器有備用系統，一旦出現故障，可以幫助它重新啟動，但如果出現故障，美國宇航局將沒有足夠的時間從地球發出任何修正訊號。”所以（軌道**）對我們來說有點棘手，因為它對我們非常重要，航天器必須自己完成這一切，”萊文說。

美國航天局將在美國東部時間7月4日晚上11點18分確認朱諾的引擎已經開始燃燒，然後在午夜前知道燃燒是否成功。朱諾號在其最初的53天軌道上不會做太多的科學研究，但在8月27日第一個迴圈結束時，朱諾號將接近木星，併在所有儀器都在的情況下第一次看到木星。同時，探測器的機載攝像頭JunoCam也將在那時拍攝第一張特寫照片。在那之後，太空船將再次進入53天的軌道，並從10月19日開始進行另一次週週交會。同一天，飛船的引擎將再次燃燒，有助於將探測器送入更短的兩周軌道。總的來說，朱諾號將在其任務結束前完成32個繞木星的科學軌道。

朱諾兩周軌道的軌跡(美國宇航局）

解構木星的歷史

朱諾處於一個恆定的旋轉狀態，每分鐘旋轉三次。這樣，當朱諾號從一個極點飛到另一個極點時，飛船的9個儀器將指向木星400次，窺視木星內部，更多地瞭解它的早期歷史。

一個主要的理論是木星是由巨大的冰塊和其他碎片形成的，這些碎片離木星現在位於太陽系邊緣的地方非常遠。這些大塊物質**在一起形成一個緻密的核心，它有足夠的重力吸引氣體和其他較重的元素。然後，這顆行星最終向太陽遷移，定居在現在的位置。另一種理論認為，木星正是從太陽形成後留下的氣體和塵埃中形成的。這些氣體可能**在一起，變得足夠稠密，吸引其他氣體和物質形成行星。兩個起源的故事都是可信的，但朱諾將幫助美國宇航局確定哪個理論最有意義。

一種方法是研究木星大氣層中有多少水。船上的微波輻射計將能夠在行星的氫和氦雲中尋找H20的含量，告訴研究人員很多關於木星是如何形成的以及在哪裡形成的。”“如果它形成於離太陽很遠的地方，那裡很冷，”萊文說，“那麼其他與水一起攜帶的物質將攜帶更多的東西。如果木星是在離太陽較近的地方形成的，那裡的水沒有那麼冷，那麼其他物質也不會粘在它身上。”如果木星根本不是由冰塊形成的，那麼朱諾就不會像預測的那樣找到那麼多的水。

一個重要的研究點是木星的潛在核心

另一個重要的研究點是木星的潛在核心。朱諾號將測量木星的磁場和引力場，以確定木星的所有迴圈氣體和液體下麵是否有一個緻密的核心。有可能這樣一個地核是岩石或是由構成岩石的材料製成的，但它看起來不像地球上的任何岩石。”“它不會看起來像一塊花崗巖，”萊文說記住，它將是地球上幾千萬倍的壓力。我們真的不知道這些物質在如此高的壓力下是如何活動的。“如果有一個核心存在，這就支援了行星是由大塊冰塊形成的觀點，並表明裡面有很多較重的元素。

所有這些細節都可以幫助美國宇航局描繪木星的形成。一旦我們知道木星是如何融入我們的太陽系的，我們就會知道其他行星是如何形成的。”因為木星很大，而且木星是第一個形成的，所以瞭解木星是如何形成的是一個關鍵資訊，也許是瞭解太陽系是如何形成的關鍵資訊行星是怎麼來的？我們從哪裡來？”

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