成功发射!欧洲探测器飞向木星,将探索木星卫星是否存在生命 -发射木星探测器需要多大火箭

[复制链接]
5 U8 x. A) A% q+ c

( A# V' _6 C1 f a' H2 J7 |   ·欧洲木星探测器2023年4月发射,2031年7月抵达木星,将解开五大谜团,探讨两个核心主题:太阳系是如何工作的?行星形成和生命出现的条件是什么?JUICE的核心目标之一是确定木星的卫星是否是可能的生命栖息地。

# V, \ B) ~: R9 J' c1 y! m% { 1 {4 U; `2 [9 T/ \& f! ~

  哈勃望远镜2021年对木星的观测。

1 P/ i* B! j6 D" ?; U , r: U7 W, x: L

  4月14日,欧洲航天局成功发射木星探测器JUICE(Jupiter Icy Moons2 d9 m9 l4 h. _6 u* I/ H& ]4 ]% C Explorer),在未来数年后探测木星及其卫星木卫二、木卫三和木卫四。气态巨行星木星已知卫星92颗,是太阳系中拥有最多卫星的行星。

; t" z; A8 x& E! j% h# M& K " e7 o" n7 ] V/ X: `+ M

0 a% ~' f; d' M) h: Y; o& g   为了进入正确轨道,发射窗口只有一秒钟。幸运的是,直到4月底,JUICE每天都有一个这样的一秒钟窗口。第一个一秒钟窗口是世界标准时间4月13日12时15分。但由于雷电风险,JUICE任务推迟到世界标准时间4月14日12时14分。

9 ?1 O! }# S' F8 ]0 j& R 4 s# e3 C' C T. z

* }. P; f+ p" R$ d2 B. m. m. m   按照计划,JUICE搭乘阿丽亚娜5号火箭从法属圭亚那库鲁航天中心发射,2031年7月抵达木星。8年时间里,探测器将飞越地球和金星,弹射到木星轨道。2024年8月,探测器将开展第一次引力辅助飞掠,借助地月引力在1.5天后飞越月球,然后飞越地球。2025年JUICE将再执行一次引力辅助,飞越金星,2026年和2029年飞越地球,最终飞向木星。在绕木星运行时,将飞越木星的3颗大卫星35次,然后变道至木卫三的轨道。

1 x( k' _$ h- G3 _- ~" }; `+ k% Z5 Q # Q% H( ^( R+ v4 ]0 x

2 L$ @- G; b- I) [. h, A   根据欧洲航天局的声明,JUICE将监测木星复杂的磁场、辐射和等离子体环境,及其与卫星的相互作用,研究木星系统作为整个宇宙气态巨行星系统的原型。其中,木卫三是JUICE任务的主要科学观测目标,这是太阳系中最大的卫星,比冥王星和水星都大。

, k5 F- ]$ z6 Q+ H; d , W/ \7 X4 R, Q, J

6 _) q9 M) V3 p2 O1 d   JUICE还将从远处观察拥有400多座活火山的木卫一,以及木星更小的卫星,包括木卫十六、木卫十五、木卫十四、木卫五,不过这些不是JUICE任务的主要焦点。

; D8 S; i: b+ Q' ?; b ' y" O; T* X2 m

: A8 Q9 F1 p3 N+ ]* \- V ( m, _) z4 c1 \7 A9 B

  木星最大的几颗卫星。

# v/ V) t& A# V+ o6 N' u) \- _, A" R# |& c' O0 k; J

% G" n) r" W. W8 B1 s3 _" b   欧洲航天局表示,JUICE将解开五大谜团,探讨两个核心主题:太阳系是如何工作的?行星形成和生命出现的条件是什么?JUICE的核心目标之一是确定木星的卫星是否是可能的生命栖息地。以下是JUICE将优先探索的五个领域:

N/ _" w" F5 j% y8 ^# E 9 o! R6 ?) J% v9 d

  1、木星的海洋世界是什么样的?

2 h* K- r7 M# d; j0 ? 3 Y/ H% l J2 W7 m, C, V. r) q

4 y% z( g% H" |( G! W# }6 v* a   木卫二、木卫三和木卫四被认为在冰壳下隐藏着液态海洋,这些卫星加在一起可以容纳相当于地球海洋6倍的水。它们的海水有多深?是咸水还是淡水?咸水含量有多少?JUICE将探测它们隐藏的海洋层和冰壳,了解稀薄大气的形成条件。

0 F4 X( E, q" X2 }, y 2 e1 D& Q0 j9 _# l& d& m6 @1 l

" K3 [0 [$ g4 \# g2 z1 U2 e   三颗卫星的表面不同,有些卫星上有地质活动的证据。JUICE将探测当前的地质活动水平,探查这些卫星在过去的活跃程度,并绘制图像,包括它们的质量在内部是如何分布的、内部如何演变、是否经历过构造运动或冰火山活动。

) h. d$ P& d8 U) B: d3 @4 T h - B' h( H* B# b

  2、木卫三为何如此独特?

1 f: o! y o7 W8 m ' u6 H j# ]% k) B0 s

& z+ G1 |( t0 y, c/ a5 H( n   在木卫二、木卫三和木卫四中,木卫三是太阳系中最大的卫星,比冥王星和水星都大,也是唯一一颗拥有固有磁场的卫星。要知道,太阳系中只有两个固态行星能产生像木卫三这样的偶极场,一个是水星,另一个是地球。所以木卫三是JUICE任务的主要科学观测目标。

1 l" ~3 ^& n. Q , ?4 C7 u X5 i: u- M" G" w

7 ? d3 X, Y' `   通过观测木卫二和木卫四,对木星的3颗卫星进行比较研究。JUICE的10套复杂仪器将测量木卫三的旋转方式、重力、形状和内部结构、磁场、成分,并使用雷达穿透其冰壳,深入到大约9公里处。JUICE还将调查木卫三大气中的水蒸气和其他物质。

9 T3 f: b/ X$ P( U1 p 3 G* A8 [& F8 U H

  3、木星系统中是否存在生命?

$ E A: B! U) [ t# N - A: i i% M( b/ K0 m# k3 b; Y- b

$ I# B5 ]& h% y8 x- A   JUICE的核心目标之一是确定木星的卫星是否是可能的生命栖息地,因此将研究这些卫星上的海洋、磁场、潮汐效应、轨道、表面活动、大气和空间环境等,确定3颗卫星上是否曾经出现过生命所必需的条件。JUICE的高分辨率测绘将寻找生物必需和重要的元素,如碳、氧、氮、镁、铁。

8 Q' s# r3 i3 G$ s+ ]8 Z2 t% e5 `9 ^0 E! @

) _# |/ i9 z3 ^6 [: H" l) q1 M& D   由于冰壳下隐藏着液态海洋,这些卫星有着令人兴奋的生命前景,表征它们的宜居性将产生深远的科学影响,远超木星系统本身,并将帮助我们了解整个宇宙中冰冷世界的宜居性。JUICE将揭示更多关于其他恒星周围类似行星系的宜居性前景。

: t, T' K1 @# j# A7 H) e7 j+ \' G0 I" z5 L& t; Y {

  4、木星复杂的环境如何塑造了它的卫星?

* r5 C8 ]. G, ~) _- H4 C* v$ m 6 d# n1 J+ Z" ^! k' J2 ?6 I2 O A

! p+ {5 W- u% s X# {" `% |   木星的磁场比地球磁场强20倍左右,JUICE的目标之一是了解这颗行星复杂的磁环境,包括这种环境如何塑造木星卫星上的环境、木星和卫星如何相互作用。除了磁场和辐射,JUICE还将研究木星复杂的引力环境,以及卫星轨道动力学之间的关系,也就是拉普拉斯共振。木卫三、木卫二和木卫一轨道的共振率是1:2:4,也就是木卫三每环绕木星一圈,木卫二就绕两圈,木卫一绕四圈。

r+ P- I/ y3 j3 y- e' U4 [2 J: c' c1 r# p) y, M

  5、典型的气态巨行星是什么样的?

2 |7 L/ e3 L0 B* \4 O& f, `6 ? / C4 b, l! V) D5 a

8 h5 f+ n0 J2 ~( p+ [) Z, z; n   木星系统不仅是太阳系内气态巨行星的原型,也是许多现在已知的围绕太阳系以外恒星运行的巨行星原型。了解木星及其卫星的起源、历史和演化,有助于揭示在围绕其他恒星的类木星系统中可能出现的宜居环境。

* N9 J! A, z" G7 S# e& o* r2 ~# C. d * q2 T; V H7 Y( y+ |

$ ]+ l( S: S! y& F1 |, _   JUICE的目标之一是了解气态巨行星及其卫星是如何形成和演化的。比如是什么过程驱动了木星的天气、化学和气候,这些是如何随着时间推移而在这颗典型的巨行星上发生变化的。JUICE将从轨道上探测木星在不同时间尺度上不断变化的大气层,探测木星大气层的下层、中层和上层,揭示这些不同层如何连接和组成,能量、物质和风等如何在这些层之间垂直和水平移动,彗星和其他小天体撞击等外部因素如何影响木星大气。

`" X' t" W0 M' j: G' w1 N# ` ! K* B+ \: O& y1 C. J( f
3 i" h1 b- I5 g) \1 G( J/ t; ? catalogs:115955;contentid:11238169;publishdate:2023-04-15;author:黄童欣;file:1681515633818-49fdf7fd-5da2-4a81-97fa-6ae6bfc9bdb4;source:29;from:澎湃新闻;timestamp:2023-04-15' h6 z S {( J: u% r 07:40:31;
/ S1 j4 ~5 u7 R! x! X- [7 A% x- e! I & [0 o% \& u4 p( j% k
[责任编辑:1 ^- B4 N8 L! H0 K 4 c$ J/ D. G D1 M, G0 P ]
. h/ V! k2 j3 K' G( z c6 q `1 J9 k! C9 [: V, p z8 q; b |) Y+ K6 v4 H5 `* I! b" c0 |7 t* d - w' ~% N/ X2 N3 d' q 8 c1 I: c9 ^3 [- Q. }* @
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
家国依稀残梦里
活跃在4 天前
快速回复 返回顶部 返回列表