美国宇航局今年将把一艘宇宙飞船送入环绕木星的轨道，以此庆祝独立日。太空总署的朱诺号任务预定在7月4日晚上抵达这颗巨大的行星，在过去的五年中已经穿越了超过17亿英里的太空。一旦朱诺号到达，探测器的主引擎将启动，使飞船减速并进入环绕木星的轨道。这是这次任务的一个重要事件，特别是因为美国宇航局只有一次机会把它做好。如果朱诺号飞过木星，任务就会失败。

朱诺号最终将比以往任何其他航天器飞得更接近这个气体巨人

如果一切按计划进行，朱诺号最终将比以往任何其他航天器飞得更接近这颗气体巨星，使美国宇航局能够弄清木星厚厚的云层下到底发生了什么。”美国宇航局喷气推进实验室朱诺项目科学家史蒂夫·莱文对《边缘》杂志说：“我们以前曾向木星系统发射过宇宙飞船，但它们都与木星保持着距离。”[朱诺的轨道实际上使很多。这是做我们想做的科学的关键部分。”

这项科学包括研究木星大气层中的水量，以及绘制木星巨大磁场的地图。朱诺还将研究木星的引力，以找出是否有一个密集的核心潜伏在下面的深处。所有这些信息将帮助美国宇航局解构太阳系最大行星的起源和历史。关于木星是如何形成的以及它是如何进入当前轨道的，科学家们有很多理论，但朱诺的数据将有助于研究人员加强我们对木星来自何处的理解。这将最终告诉我们其他行星包括我们自己的行星是如何形成的。

一个艺术家的朱诺飞船发射其主要引擎的渲染(美国宇航局）

为了让美国宇航局得到这些答案，朱诺号必须先进入环绕木星的正确轨道。它不会像月球绕地球那样简单的环形轨道。朱诺号的轨道将是高度椭圆的，它将使太空船超接近木星的两极仅仅几个小时，然后一次进入太空两周。这似乎是一种低效的环绕地球运行的方式，但它对保持航天器的生命至关重要。

为什么是疯狂的轨道？

木星周围的区域不是一个很吸引人的地方。这颗行星被一个巨大的磁场所包围，这个磁场被认为是由位于行星表面深处的液态金属氢漩涡海洋所产生的。这种导电材料的运动产生电流，最终形成一个磁场，称为磁层，比地球磁场强20000倍。据朱诺号的主要研究者斯科特·博尔顿说，这个磁层在木星周围延伸了数百万英里，使它成为“太阳系中最大的实体”。

木星的内部辐射带(美国宇航局）

这个磁场总是与太阳风相互作用-不断从太阳喷发的带电粒子形成了磁层的形状。这些带电粒子被困在磁场中，形成环绕木星的巨大而强大的辐射带。根据莱文的说法，这些传送带使得绕地球运行变得困难，因为它们可以“炸毁航天器上的电子设备”。朱诺号已经装备了特殊的防护罩和装甲以减少暴露，但飞船仍将获得健康剂量的辐射。”美国宇航局喷气推进实验室朱诺的项目经理里克·尼巴克肯在一份声明中说：“在整个任务期间，朱诺将受到相当于1亿多张牙科X光片的照射。”但我们已经准备好了。我们设计了一个环绕木星的轨道，最大限度地减少了对木星恶劣辐射环境的暴露。”

朱诺号不寻常的轨道将基本上帮助飞船避免被炸

朱诺号不寻常的轨道将基本上帮助飞船避免被炸。辐射带的形状有点像来自木星赤道的巨型甜甜圈，但它们在木星的两极没有那么强。因此，每次朱诺号在轨道上接近这颗行星时，飞船都会越过北极，然后潜入非常靠近木星的赤道处，进入辐射带和行星之间。朱诺号随后将从木星飞过南极，继续向太空飞行一段时间，然后再次向木星返回。这种接近木星的现象被称为“朱庇特山口”。

艺术家对朱诺的佩里乔夫山口的描绘(美国宇航局）

朱诺号在轨道上的大部分时间都将远离木星，在每一次绕木星运行期间，它只会收集大约6个小时的数据。这不是一个超长的时间，但这条路径带来朱诺在约2600英里的木星。考虑到这颗行星本身的直径超过86000英里，这一点非常接近。

进入轨道

朱诺号在4日抵达木星时将以每秒40英里以上的速度飞行。届时，飞船的主引擎将燃烧大约35分钟——足够使飞船减速1200英里每小时，并让它被木星的引力捕获。这将把朱诺号送入一个持续53天的初始轨道。

美国宇航局正在采取额外的特别预防措施，以确保朱诺号也能进入这一轨道。在引擎燃烧期间，飞船的所有科学仪器都将关闭，任何不需要使主机着火的东西都将被关闭。这样飞船上的任何东西都不会干扰燃烧。”因为这是一个关键事件，它必须工作，它必须在正确的时间工作，“莱文说如果我们烧了主机出了问题，我们说，‘好吧，我们一天内再试一次’，那就太晚了。我们已经飞过木星，我们将失去整个任务。”

宇宙飞船将在那里完全独立

另外，太空船在那里将完全独立。从木星到地球需要大约一个小时的无线电信号，而朱诺号只有大约20到30分钟的时间进入轨道。航天器有备用系统，一旦出现故障，可以帮助它重新启动，但如果出现故障，美国宇航局将没有足够的时间从地球发出任何修正信号。”所以（轨道**）对我们来说有点棘手，因为它对我们非常重要，航天器必须自己完成这一切，”莱文说。

美国航天局将在美国东部时间7月4日晚上11点18分确认朱诺的引擎已经开始燃烧，然后在午夜前知道燃烧是否成功。朱诺号在其最初的53天轨道上不会做太多的科学研究，但在8月27日第一个循环结束时，朱诺号将接近木星，并在所有仪器都在的情况下第一次看到木星。同时，探测器的机载摄像头JunoCam也将在那时拍摄第一张特写照片。在那之后，太空船将再次进入53天的轨道，并从10月19日开始进行另一次周周交会。同一天，飞船的引擎将再次燃烧，有助于将探测器送入更短的两周轨道。总的来说，朱诺号将在其任务结束前完成32个绕木星的科学轨道。

朱诺两周轨道的轨迹(美国宇航局）

解构木星的历史

朱诺处于一个恒定的旋转状态，每分钟旋转三次。这样，当朱诺号从一个极点飞到另一个极点时，飞船的9个仪器将指向木星400次，窥视木星内部，更多地了解它的早期历史。

一个主要的理论是木星是由巨大的冰块和其他碎片形成的，这些碎片离木星现在位于太阳系边缘的地方非常远。这些大块物质**在一起形成一个致密的核心，它有足够的重力吸引气体和其他较重的元素。然后，这颗行星最终向太阳迁移，定居在现在的位置。另一种理论认为，木星正是从太阳形成后留下的气体和尘埃中形成的。这些气体可能**在一起，变得足够稠密，吸引其他气体和物质形成行星。两个起源的故事都是可信的，但朱诺将帮助美国宇航局确定哪个理论最有意义。

一种方法是研究木星大气层中有多少水。船上的微波辐射计将能够在行星的氢和氦云中寻找H20的含量，告诉研究人员很多关于木星是如何形成的以及在哪里形成的。”“如果它形成于离太阳很远的地方，那里很冷，”莱文说，“那么其他与水一起携带的物质将携带更多的东西。如果木星是在离太阳较近的地方形成的，那里的水没有那么冷，那么其他物质也不会粘在它身上。”如果木星根本不是由冰块形成的，那么朱诺就不会像预测的那样找到那么多的水。

一个重要的研究点是木星的潜在核心

另一个重要的研究点是木星的潜在核心。朱诺号将测量木星的磁场和引力场，以确定木星的所有循环气体和液体下面是否有一个致密的核心。有可能这样一个地核是岩石或是由构成岩石的材料制成的，但它看起来不像地球上的任何岩石。”“它不会看起来像一块花岗岩，”莱文说记住，它将是地球上几千万倍的压力。我们真的不知道这些物质在如此高的压力下是如何活动的。“如果有一个核心存在，这就支持了行星是由大块冰块形成的观点，并表明里面有很多较重的元素。

所有这些细节都可以帮助美国宇航局描绘木星的形成。一旦我们知道木星是如何融入我们的太阳系的，我们就会知道其他行星是如何形成的。”因为木星很大，而且木星是第一个形成的，所以了解木星是如何形成的是一个关键信息，也许是了解太阳系是如何形成的关键信息行星是怎么来的？我们从哪里来？”

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