为什么朱诺号要从极地轨道这个位置来研究木星？

2010 年，NASA 在美国东部时间8 月5 日中午 12 点 25 分在佛罗里达州利用第五代大力神运载火箭成功地将“朱诺”探测器送上了太空。在太空中飞行了五年之后于 2016 年 7 月 4 日进入木星轨道。“朱诺”号探测器是由美国洛克希德.马丁公司建造的，斥资 10 亿美元。“朱诺”这个名字很特别，它是有来由的。

“朱诺”是罗马神话中天神朱庇特的妻子。朱庇特施展法力用云雾遮住自己，但是朱诺却能看透这些云雾，了解朱庇特的真面目。因此探测器取这个名字也是借用其寓意，希望它能解开这颗云遮雾绕的气态巨行星隐藏的秘密。

“朱诺”号内部除了搭载了众多的科学仪器之外，NASA 还委托乐高玩具公司制作了三个玩具人偶“乘坐”“朱诺”号飞往木星。这三个玩偶的原型分别是罗马神话中的天神朱庇特（Jupiter，即指英文中的木星），朱庇特的妻子朱诺（Juno，即探测器的名字）以及意大利著名天文学家伽利略。

木星轨道距离地球约 6.44 亿公里，它被认为是大约 46 亿年前最早一批形成于太阳系的行星。“朱诺”号是造访木星的第九位地球来客，但它却是历史上第二位“常驻”木星轨道的人造宇宙飞船，第一位是“伽利略”号宇宙飞船。值得一提的是，“朱诺”号还开创了两项世界纪录！

第一项是它成为了飞行最远的太阳能宇宙飞船。2016 年 1 月，它的飞行距离超过了由欧洲航天局的“罗塞塔”（Rosetta）人造卫星于 2012 年 10 月创造的 7.91 亿公里距离，虽然 NASA 的“新视野号”（New Horizons）走的更远，但是它是由核动力发电。

“朱诺”号的第二个纪录创造于 2016 年 7 月 4 日，那时它受到了来自木星的巨大引力。这个气态巨行星的巨大引力能够让正在移动的探测器速度达到每小时 26.5 万公里，这使得“朱诺“号成为运行速度最快的宇宙飞船，从而打破了由研究太阳活动的 Helios 1 号于 1976 年 4 月 17 日创下的纪录。

“朱诺”号已经拍摄到了木星的两极、检测到了奇怪的云的形成、记录了神秘的极光并扫描了深进木星的厚云层顶端。

2017 年 7 月 10 日晚上 10 点 12 分（格林尼治时间 7 月 11 日），“朱诺”号在木星上进行了第六次科学飞行，探测器的高度为 16,535 公里。

木星的许多快照呈现出一种艺术气质。些人则对地球上厚厚的云层和强风暴的细节赞叹。一些大的风暴足以吞噬地球！木星主要由氢构成。简单的基本气体是太阳的主要成分，占大气的 90%。近 10% 是由氦构成的。

“朱诺”号探测器在木星周围的轨道上，在木星的云层顶部和环绕地球的辐射带之间。飞越辐射带会破坏探测器的电子设备。为了保持这一轨道，探测器必须在远离星球的地方摇摆，每 53 天在辐射带内下沉。

首先先请大家来了解一下朱诺号。木星探测器。

朱诺号木星探测器是美国宇航局“新疆界计划”实施的第二个探测项目（第一个项目是已于2006年发射的新地平线号探测器）。“朱诺”由美国洛克希德·马丁公司建造，宇航局下属喷气推进实验室负责整个探测任务的运行。

经过5年的太空航行，NASA朱诺号探测器成功进入木星轨道，这是人类探索太空过程中非凡的成就。木星是太阳系最大的行星，研究这一行星有助于加深人类对太阳系的了解。

未来，朱诺号将会提供大量有关木星的图片和数据，帮助人类了解木星的引力、磁场以及内部结构。

为适应木星的严峻条件，专家们花费了7年时间去测试和准备设备。他们专门准备了一个钛合金盾牌，可以抵抗岩石的连续撞击、强烈的辐射以及极寒的温度等。这个装备能够保证朱诺号在长年累月的极地轨道安全运行，让其能正常地收集木星数据。

由于木星磁场强度较大，探测设备极易受到干扰，哪怕只是稍微超越安全距离，探测器也很可能因受到过度电磁干扰而罢工，NASA研发“朱诺号”曾数次尝试接近木星，但也多次无功而返。幸运的是，在科研人员的不懈坚持及共同努力下，“朱诺号”最终还是传回了木星表面的影像资料。从资料上来看，木星表面存在一个巨大的橙红色的气体旋涡。

所以要从极地轨道来研究就很说得通了！

朱诺号木星探测器怎么没去探测木星卫星？

北京时间2016年7月5日11时18分——美国东部时间7月4日、亦即美国“独立日”当天23时18分——朱诺号（Juno）木星探测器将打开其装配的Leros 1b主推进器，持续推进35分钟，完成木星轨道接入（JOI）机动。这是朱诺号升空1796天以来，最紧要悠关的一刻。

这是一个一次性的机遇：如果成功，朱诺号将被木星的引力捕获，进入俘获轨道，经过一系列的变轨，最终于今年11月进入开展预定探测任务的科学轨道；如果失败，它将永远失去进入木星轨道的机会，只能在绕日轨道寂寞终老。

这些年来我们已经见闻了太多太阳系探测任务的壮举——1997年发射的土星探测器卡西尼号，抵达土星已经12年有余，至今仍在发回土星家族的高清大图；2003年发射的机遇号火星车，原定任务时长3个月，而它至今仍然火星表面巡弋；2006年发射的新视野号探测器，在去年飞掠冥王星之后，已经踏上了前往柯伊伯带更多小天体的漫长征程。

我们似乎已经习惯于看到探测器们无畏的挑战极限，一次又一次的超期服役，为我们带来更多惊喜。然而在朱诺号面前，这样的讨论可能显得有些残酷。

JOI的到来，既标志着朱诺号即将进入激动人心的正式科学探测阶段，也标志着它剩余595天寿命倒数计时的开始。朱诺号，从一开始就注定是一个早逝的悲剧英雄。

以罗马神话中众神之王朱庇特(Jupiter)命名的木星，不是一颗平庸的行星。它的质量比太阳系中所有其他行星之和更大。它甚至不屑于做行星之王：如果不是在几十亿年前太阳系形成这场气体争夺战中憾负，它甚至可能成为太阳之外，这个系统中第二颗能够点燃氢聚变的恒星。

即使错失成为恒星的机会，木星也足以让人恐惧：它外核的液态金属氢电流赋予了它强大的磁场（磁矩为地球的2万倍），仿佛在太阳风的洪流中撑起了一把巨伞。这把叫做“木星磁层”的彗状巨伞其形之巨，足以装下数个太阳，其长尾甚至远及4个天文单位（6亿公里）外的土星轨道——这使的木星磁层成为太阳系中，除太阳风在星际介质中淘出的气泡“日球层”之外，最大的连续结构。如果我们能在地球上目视木星磁层，我们会发现它比日月盘面还要大5倍以上。

在距离木星较近处，等离子体波与等离子体环中电子的相互作用将电子加速到接近光速，产生强烈的同步辐射——这里被叫做“辐射带”。2002年根据卡西尼号飞掠观测结果发表的一篇《自然》文章表示，辐射带中的电子温度最高可达千亿度（20MeV）。不知好歹的人类探测器一旦接触辐射带中的高能粒子，就会造成电子器件的物理伤害，直至完全失灵

本文由科普中国移动端出品，作者：刘博洋

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