欧洲的首次木星任务正式启动。
欧洲航天局 (ESA) 的 JUICE 探测器于星期五（4 月 14 日）美国东部夏令时上午 8:14（格林威治标准时间 1214）在法属圭亚那库鲁的欧洲航天发射场搭乘阿丽亚娜 5 号火箭发射升空，此前因发射场存在雷电威胁而推迟了一天。探测器分离发生在升空后约 28 分钟。
此次发射启动了一项雄心勃勃的任务，旨在研究木星及其三颗最大、最引人入胜的卫星——木卫三、木卫四和 木卫二，所有这些卫星都被认为在其冰壳下蕴藏着巨大的液态水海洋。
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行星科学家和 JUICE 团队成员奥利维尔·维塔斯在 4 月 6 日的新闻发布会上说：“主要目标是了解在这些冰卫星和像 木星 这样的巨行星周围是否存在宜居环境。”
但 JUICE 团队和世界各地的太空迷将不得不耐心等待：探测器要到 2031 年才能到达木星系统。
穿越深空的漫长旅程
JUICE（“木星冰卫星探测器”的缩写）将采取迂回的、节能的路线前往行星之王木星，借助四次独立的“重力助推”行星飞越来提高速度和调整轨道。
第一次借力地球引力的相遇将发生在 2024 年 8 月，涉及 地球 及其卫星月球，两次天体飞越之间仅间隔 1.5 天。JUICE 将成为有史以来第一个执行这种“月球-地球重力助推”的探测器，成功完成这项任务将是一项挑战。
JUICE 团队成员和欧空局科学家亚历山德罗·阿泽在 4 月 6 日的简报会上说：“这将是有史以来最精确的重力助推机动。”“但我认为这是在控制之下的。”
如果一切按计划进行，JUICE 将在 2025 年 8 月从 金星 获得第二次重力助推，然后在 2026 年 9 月和 2029 年 1 月再次飞越地球。
在最后一次飞越地球之后，太阳能探测器将更直接地飞向木星，最终于 2031 年 7 月到达这颗气体巨星。届时，JUICE 将再次进行飞越，这次是飞越巨大的木星卫星 木卫三，以便进入绕木星轨道运行。
研究木星和三颗冰封海洋的卫星
JUICE 的科学任务甚至将在其到达木星之前开始：在进入轨道约六个月前，探测器将开始使用其 10 个科学仪器套件对木星系统进行观测，这些仪器套件包括“有史以来飞往外太阳系的最强大的遥感、地球物理和原位有效载荷补充”，根据欧空局的说法（在新标签页中打开）。
这些仪器包括光学相机系统、光谱仪、雷达探测仪、激光高度计、磁力计和粒子分析仪等设备。
一旦 JUICE 到达木星，数据收集将加强。探测器将深入研究这颗气体巨星，并观测木卫三、木卫四 和木卫二。将在 2031 年至 2034 年期间的 35 次飞越中近距离观测这三颗卫星。
其中 21 次飞越将涉及木卫四，根据非营利组织行星学会的说法，木卫四是太阳系中陨石坑最密集的星球 （在新标签页中打开）。JUICE 将两次飞掠木卫二，寻找其冰壳下可能存在的液态水袋，并寻找从其表面飘出的水蒸气羽流。科学家们过去曾 暗示存在此类羽流，但一直难以确定。
JUICE 将飞越木卫三十二次。然后在 2034 年 12 月，探测器将进入环绕这颗直径 3,270 英里（5,262 公里）的卫星的轨道，这颗卫星比行星 水星 还大，并且是已知唯一拥有磁层的人造卫星。此举将标志着航天器首次绕地球以外的行星卫星运行。
JUICE 将继续研究木卫三，直到燃料耗尽。探测器绕这颗大卫星的轨道将开始衰减，最终将坠毁在木卫三的冰面上，从而结束史诗般的 JUICE 任务。
这项耗资 16 亿欧元（17 亿美元）的任务收集的数据应该会让各个领域的科学家在未来几年内都忙碌起来。
欧空局官员表示（在新标签页中打开），“JUICE 将把木星的含海洋冰卫星——木卫三、木卫二和木卫四——描述为行星天体和可能的栖息地，深入探索木星的复杂环境，并将木星系统作为宇宙中气体巨星的原型进行研究。”
维塔斯在 4 月 6 日的简报会上补充说：“我们真的有很多工作要做，以满足科学界的目标，但如果我要强调一个目标，那就是需要更多地了解冰卫星表面下的液态水。”“想到这些冰面之下存在大量液态水，真是令人着迷。这将是这项任务最有趣的方面。”
木卫三、木卫四和木卫二是木星的四个大型伽利略卫星中的三个，之所以如此命名，是因为它们是在 17 世纪初由著名的意大利天文学家 伽利略·伽利雷 发现的。
JUICE 不会对 木卫一 进行深入研究，木卫一是第四颗也是最内侧的伽利略卫星。木卫一不是冰封海洋世界；相反，由于木星和其他三颗伽利略卫星的引力牵引，它是 太阳系 中火山活动最活跃的天体，这种引力牵引拉伸了木卫一的内部并产生大量摩擦热。
恶劣的环境
对于 JUICE 来说，在木星系统中保持活力和高效运转并非易事，其主体尺寸为 13.4 英尺 x 9.4 英尺 x 14.3 英尺（4.09 米 x 2.86 米 x 4.35 米）。
首先，木星绕 太阳 运行的距离大约是地球的五倍。那里的阳光很稀薄，因此 JUICE 的太阳能电池板需要巨大且高效：展开后，十字形阵列的总面积将达到 915 平方英尺（85 平方米），并将高达 30% 的太阳能转化为电能。尽管如此，任务团队成员表示，即使在木星，这些阵列产生的电力也不足以驱动吹风机。
此外，木星还拥有强大的磁场，这给航天器和任务规划者带来了困难。这个磁场可以直接影响敏感的科学仪器。然而，更令人担忧的是，它还会捕获带电粒子，在巨行星及其周围形成超强烈的辐射环境。
高辐射水平对电子设备不利，因此 JUICE 团队将探测器最敏感的设备密封在一个衬铅的保险库中。
木卫三周围的辐射环境不如木卫二附近那么极端。这就是 JUICE 团队选择 将更多精力放在这颗巨型卫星上 的部分原因，即使木卫二是一个 更令人感兴趣的天体生物学目标。（而且，考虑到用来自地球的微生物污染潜在的生命栖息世界的风险，在任务结束时坠毁在木卫二上会更加成问题。）
即将到来的另一个木星任务
迄今为止，只有两个任务绕木星运行，都是美国宇航局的任务。伽利略号探测器 从 1995 年 12 月到 2003 年 9 月环绕这颗巨行星运行，而 朱诺号 轨道飞行器于 2016 年 7 月抵达，至今仍在运行。
但如果一切按计划进行，JUICE 不会是下一个到达这颗气体巨星的航天器。这一殊荣将属于美国宇航局的 欧罗巴快帆 任务，该任务计划于 2024 年 10 月在 SpaceX 猎鹰重型火箭上发射，并于 2030 年 4 月抵达木星。
快帆号将继续绕气体巨星轨道运行，在数十次近距离飞越期间研究木卫二。美国宇航局官员表示，这些观测将揭示木卫二冰壳的厚度，并阐明地下海洋的生命栖息潜力。
欧罗巴快帆号还将充当侦察兵，为另一艘航天器——一个 着陆器，它将在木卫二冰面之上和冰面之下寻找生命迹象 ——寻找安全的着陆点。欧罗巴着陆器目前仍是一个概念；它尚未正式列入美国宇航局的计划。
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