龍行天下鬼

一幅艺术概念图，展现了绕木星轨道运行的"朱诺"号探测器。木星可能是太阳系内研究行星磁场如何产生的最理想之所。发射之后，"朱诺"号将踏上长达5年，全程4亿英里的旅程，奔赴木星，而后绕木星轨道运行1年多时间，收集木星数据。
　　折叠起来的"朱诺"号，正等待封装进火箭整流罩。处在照片前景的是位于折叠的太阳能电池板上方的磁力计支架，长13英尺(约合4米)，包裹




　　着明亮的隔热毯。其中一台磁力计安装在这个支架中部，另一台安装在末端。靠近磁力计传感器的是一对矩形遮光罩，从隔热毯下方伸出。遮光罩界定了两台恒星照相机的视野范围。照相机负责确定每个磁力计传感器的方位，精确度极高。
　　据美国宇航局官方网站8月3日报道，木星就像是一辆终极"肌肉型"汽车，借助于引擎罩下的一台怪物级发动机发电机，它得以拥有异常强大的磁场，位居太阳系所有行星之首。了解这台强大的发动机如何运转是美国宇航局"朱诺"号任务的主要目标之一。这颗探测器预计于8月发射升空，开始长达5年，全程4亿英里(约合6.4亿公里)的太空之旅，奔赴木星。
　　研究磁场是重点
　　"朱诺"号探测器将绕木星飞行大约1年时间，借助8个仪器设备研究其起源和演化。这些仪器可以探测木星内部结构和引力场，测量大气层中的水和氨，对强大的磁场进行测绘同时观测其强烈的极光。磁场研究工作由两台磁力计负责，它们在宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心设计制造，用于测量磁场强度和方向，精确度超过此前的装置，将第一次揭示高解析度的木星磁场。
　　"朱诺"号项目副负责人、磁力计小组负责人、戈达德太空飞行中心的杰克康纳尼表示："上世纪70年代初的先驱者10号和11号以及70年代晚期的旅行者1号和2号都曾收集木星磁场的重要信息。"在德克萨斯州圣安东尼奥的西南研究院，康纳尼正与任务负责人斯科特博尔顿通力合作。他说："此前的探测器环绕木星卫星飞行，朱诺号将绕木星极地轨道运行，是历史上的第一次木星磁场测绘任务。"
　　"朱诺"号项目科学家、宇航局位于加州帕萨迪纳的喷气推进实验室的史蒂文莱文表示："了解木星内部深处结构的方式并不多，对磁场进行测绘便是其中之一。"木星的大气层受到强大引力场的挤压，绝大多数灵敏设备都无法穿过。莱文说："木星可能是太阳系内研究行星磁场如何产生的最理想之所。"喷气推进实验室负责管理"朱诺"号任务。
　　推断木星内部结构
　　木星是一颗大质量行星，其磁场强度位居太阳系所有行星之首。由于木星是一颗气态巨行星，"朱诺"号能够清晰地对其发电机进行观测。地

　　


　　球发电机部分隐藏在一层磁化地壳岩下方，埋藏深度极深，距离地核只有大约一半距离，相比之下，木星发电机更靠近地表。康纳尼说："朱诺号探测器将多次飞跃木星表面，进一步靠近发电机。朱诺号与木星发电机之间的距离低于任何探测器与太阳系内任何行星发电机之间的距离。这是一项令人兴奋的任务，将提高我们了解木星活动的能力。"
　　地球发电机产生于外核的液态铁中，木星发电机则产生于氢中，氢构成了木星的大约90%。一些氢以一种特定的气态存在，在足够的压力下，这种气体能够将电子挤出分子，因此具有导电性。距离核心越近，氢气受到的压力越大，进而变成液态，也就是金属氢。木星磁场的源泉到底是金属氢还是导电性气态氢现在仍旧是一个未知数，有待"朱诺"号寻找答案。
　　"朱诺"号项目联合负责人、马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的杰里米布洛克斯哈姆表示："我们希望能够在朱诺号的帮助下详细了解木星的磁场结构，获取解析度远超过此前的图像。我们同样希望根据磁场结构推断木星内部结构，尤其是要确定木星内核的半径。"
　　"朱诺"号将成为最接近木星的探测器
　　"朱诺"号将沿着椭圆形轨道运行，与木星之间的距离小于此前的任何探测器，同时进一步远离木卫四"卡利斯托"。"朱诺"号并不绕赤道飞行，而是成为第一颗绕木星极地轨道运行的探测器，在进入近木轨道区域时飞跃北极和南极。此时，"朱诺"号将鸟瞰木星的强烈极光，同时测量与极光有关的带电粒子和电流。这颗探测器将进行大约34次环飞，最终在1年左右时间内覆盖整个木星。
　　绕木星飞行时，"朱诺"号探测器与木星间的距离非常近，足以感受到全强度的木星磁场大约在10到12个高斯之间。相比之下，地球磁场为半个高斯左右。在绕木轨道的其他区域，"朱诺"将对一个强度大约减弱1000万倍的磁场进行测量。
　　两台磁力计齐上阵
　　"朱诺"号的两台磁力计一模一样，用于测量强磁场和弱磁场。两台磁力计安装在一个支架上，相隔大约6.5英尺(约合2米)。支架采用合成材料结构，固定在太阳能电池板阵列末端。之所以安装两台磁力计是为了应对其中一台发生故障以及探测器自身产生"游荡"的磁场。在第二种情况下需要使用两台磁力计，以矫正测量结果。探测器产生的磁场虽然很小，但仍可以被磁力计感知到。靠近探测器的磁力计将感知到一个较大的磁场，较远的磁力计则感知到一个较小的磁场。
　　"朱诺"号每分钟旋转两周，每秒钟可对木星磁场进行大约60次测量。它将测量相对于自身的磁场强度和方向，但科学家真正希望了解的是相对于木星和宇宙的磁场方向。这项工作需要借助恒星照相机完成。每个磁力计传感器配备两台恒星照相机，用于确定传感器在太空中的确切方位。照相机每4秒钟拍摄一幅夜空照片，能够识别视野内的所有明亮天体。它们通过一种先进的算法对所看到的天体与已知恒星进行比较。传感器在太空中的方位是进行这种比较的最理想参照。
　　恒星照相机小组负责人、丹麦技术大学的约翰乔根森表示："在我们确定方位时，哪怕最细微的偏差也会影响磁场的测量结果。""朱诺"号的磁力计拥有极高的精确度，部分原因就在于这种精确传感器方位的能力。这种能力与仪器本身的设计和校准同样重要。康纳尼表示："朱诺号的测量精确性极高，足以探测木星磁场的缓慢时间变化。如果木星发生这种变化，测量将允许我们第一次了解这颗行星的发电机如何工作。这种了解同样有助于我们加深对太阳系以及系外其他行星发电机的认知。"

本帖最近评分记录

• 昨夜風 金币 +4 感谢分享，论坛有您更精彩！ 2015-5-8 21:43