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朱诺号

Wikipedia · 2026-03-18 维基百科 👁 1 阅读

{{Infobox spaceflight
| name = 朱諾號
Juno
| image =
| image_caption = 朱諾號的想像圖
| operator = 美國太空總署
| manufacturer = 洛克希德·马丁
| mission_type = 探測衛星
| interplanetary =

朱諾號（）是NASA环绕木星的太空探测器。它由洛克希德·马丁公司建造，和由NASA喷气推进实验室营运。作为新疆界計畫的一部分，太空探测器於2011年8月5日被從卡納維爾角空軍基地發射升空，并于2016年7月5日进入木星的极轨道。最初計劃的探测持续时间为20个月。完成任务后，“朱諾號”将脱离轨道进入木星的大气层。

朱诺号是进入木星轨道的第二个飛行器，而第一个为核动力的伽利略号探测器（1995-2003年）。

命名
朱諾號任務（JUNO）為「木星近極軌道器」（JUpiter Near-polar Orbiter）的逆向縮寫。於2005年被選為繼新視野號之後，新疆界計畫中的第二個任務，因此有時也被稱為「新疆界二號」，但不可與新視野二號（一個未實施的構想）所混淆。

任務摘要
朱諾號花費5年的時間巡航到木星，預計並成功於2016年7月4日（UTC+0）抵達。這艘探測器旅行的總距離大約28億公里（17億4,000萬英里，18.7AU），最初計劃以20個地球月的時間環繞木星37圈。朱諾號的航程在2011年8月5日發射後約兩年（2013年10月12日），再度接近地球軌道，藉由地球的重力助推提升速度。在飛掠過地球之後不久，朱諾號就進入安全模式，向与木星會合的路徑上前進。在2016年7月4日，探測器點火減速，以進入一週期14日的木星極軌道。

一旦朱諾號進入週期为14日的該軌道，紅外線和微波的儀器將開始測量來自木星大氣層內深處發射出的熱輻射。通過這些觀測將可以評估水的豐度和分布，還有氧成分。通過填补木星成分缺失的這一塊拼圖，可以深入了解木星起源。朱諾號也將研究驅動木星大氣環流的對流和模式。朱諾號的其它儀器也將收集有關木星重力場、極性和磁層的資料。

2018年6月7日，NASA公佈朱諾號的主要科學任務將延長至2021年7月。屆時朱諾號將脫離軌道，以受控形式衝入木星的外層大氣層焚毀，以消除任何影響和污染木星衛星的可能。

探測器在滑行30分鐘後，半人馬座火箭再度點燃9分鐘，將探測器放入地球逃逸軌道。

半人馬座火箭分離前，啟動使朱諾號以1.4RPM旋轉。大約發射後54分鐘，探測器與半人馬座火箭分離，開始伸展他的太陽能電池板。在太陽能電池板完成布署之後，朱諾號的電池開始充電。成功佈署的太陽能電池板使朱諾號的自轉速度降為原來的三分之二。探測器的自轉確保在航行中的穩定，讓探測器上所有的儀器都能夠觀察到木星。

到木星的航程需要耗費五年的時間，包括在2013年10月9日過境地球进行重力助推。在2013年8月12日，朱諾號已經完成前往木星的一半航程。當它抵達木星系統，朱諾號將旅行大約19天文單位的距離。

Image:Juno launch NASA TV 1.png|發射
Image:Juno Lifts Off.jpg|起飛
File:Launch of Juno 2011.ogv|發射的錄影

軌道和環境
朱諾號計畫的軌道在極地的高度是，在赤道則遠遠超出卡利斯多的高離心橢圓繞極軌道。

這種類型的軌道可以避免探測器長期與木星的輻射帶接觸，避免傷害到探測器的電子儀器和太陽能電池板，探測器計畫至少要運行木星的繞極軌道33圈。每圈的時間從11天至14天不等。

离轨和解体
朱诺号被计划在第76次环绕轨道期间达到任务的结束，并且执行受控的离轨坠入木星的大气层而解体。

费用
朱诺号最初被提议在2009年6月发射的开销约为7亿美元（2003财政年度）。NASA的预算限制造成推迟到2011年8月，并在宇宙神5號運載火箭船上以551配置发射。截至2011年6月，探险任务被预计在其一生的花费为11亿美元。

科學目標
紫外線下的木星極光影像。明亮的磁通管條紋和斑點連接到木星最大的衛星（埃歐：在明亮的磁通管最左邊，佳利美德在中間，歐羅巴是右邊的點）。]]

朱諾號攜帶的科學儀器套件將：

  • 確定氫氧比例，有效的測量木星上水的豐度，這將有助於釐清現行理論中有關氣體巨星的木星是在太陽系的何處形成。
  • 獲得更好的木星核心質量評估，也將有助於釐清氣體巨星於太陽系何處形成的現行理論。
  • 精確的繪製木星引力場圖，以確定木星內部的質量分布，包括其結構和動態等屬性。
  • 精確測繪木星的磁場，評估其起源和結構場，以及在木星的多深處創造出磁場。這個實驗也將有助於科學家瞭解基本物理學的發電機原理。
  • 測繪大氣成分、溫度、結構、雲的不透明度和動力學變化，在所有的緯度上達到壓力超過100帕（10MPa；1,450磅/平方英寸）。
  • 探索木星極地的磁層和極光的三維結構和特徵。
  • 測量由木星的角動量造成的參考系拖曳，也稱為冷澤-提爾苓進動，和可能的廣義相對論效應與木星自轉連接的一個新測試。

科學儀器
朱諾號的任務要靠負載在探測器的九項儀器來完成：

操作部件
太陽電池板
朱諾號是第一艘使用太陽電池板取代放射性同位素熱電機（RTGs）為探測木星的太空船提供電力。之前的先鋒10號、先鋒11號、航海家計畫、尤里西斯號、卡西尼－惠更斯號、新視野號和伽利略號都是使用RTGs。一旦進入繞行木星的軌道，朱諾號最多只能獲得在地球上可以得到的4%的陽光，而過去幾十年來太陽電池板的技術和效率取得的進展，使它能在距離太陽5天文單位，以經濟的尺寸從太陽電池板提供足夠的動力。

朱諾號使用對稱排列在探測器周圍空間的三組太陽電池板陣列，在探測器脫離地球大氣層後不久就會佈署該陣列。兩個陣列各有四個絞接的部分，第三個陣列有三段，而以磁強計取代第四段。每個小組或陣列是寬，長，是NASA有史以來最大的深空探測器。為了便於發射時的配載，其中一個電池板略窄於其它的。較小的電池板是寬，這些陣列的總面積是。如果這些陣列在地球以最大效益進行操作，它們可以產生12-14千瓦的電力。三個陣列加起來的總重量將近750磅（340公斤）。朱諾號抵達木星，將只能產生486瓦，而輻射會使電池降為420瓦。除了短時間的引擎操作之外，太陽電池板將留在陽光下持續地提供動力給探測器。

中央能源分配和驅動單元器將監控太陽電池板以及充電時多餘的可用電力，將動力分配給儀器、加熱器和實驗感應器。兩個55 安培-小時的鋰離子電池將提供太空船經過日食區域時的動力，這些電池都能夠承受木星的高輻射環境。它使用聯氨和四氧化二氮推進，提供645牛頓的推力。它固定在探測器的本體，提供主要的燃燒。引擎球被封閉在碎片遮罩。朱諾號使用裝上12個噴嘴的四個單組元推進劑組成的反作用控制系統（reaction control system，RCS）。這些推進器用於太空船的姿態控制和執行彈道軌道的機動修正。這個銘牌描繪的是伽利略在1610年1月觀測木星的手稿，稍後成為伽利略衛星的文字，和伽利略的肖像。

大多數的樂高玩具都是塑膠做的，然而為了捱過太空旅行的極端條件，這三個人偶是特別以鋁製成的。

時間表
於掠過地球時拍攝的地球。]]

*2011年8月5日：發射
*2013年10月9日：掠過地球
*2016年7月4日：抵達木星，預計以繞極軌道繞行木星33圈。
*2018年6月7日：NASA確認朱諾號主要科學任務將延長至2021年7月。
*2021年6月7日：掠過木衛三，距地表僅 1,038 公里。

图片
File:Begin of the employment of one of Juno's solar panels.jpg|工作人员正在安装太阳能电池板
File:Deployment of one of Junos solar pannels nearly complete.jpg|“朱诺”的三个太阳能电池板面积巨大，每块有8.8米长、2.7米宽。这些折叠的太阳能电池面板完全打开后，就像风车的叶片一样。
File:Where Junos instrumentes are attached.jpg|构造图
File:Juno prepared for rotation test stand.jpg|准备进行测试
File:Juno space probe.jpg|太空中对木星探索的效果图

时间轴
木星圖像庫
File:PIA21108 Jupiterrise.jpg|木星南極的陽光照射部分及其旋轉大氣层（2016年8月27日）。
File:PIA21032 Jupiter Down Under.jpg|JunoCam image from about of Jupiter's southern polar region (August 27, 2016).File:Juno View of Her Husband.png|從 由JunoCam看木星（2016年12月11日）。
File:PIA21034 Arrival and Departure at Jupiter.jpg|JunoCam顯示木星在飛船最接近的方式（2016年8月27日）之前和之後的表觀尺寸增長和縮小。
File:PIA21033 Juno's View of Jupiter's Southern Lights.jpg|木星南極光的紅外視圖（2016年8月27日）。
File:PIA21641-Jupiter-SouthernStorms-JunoCam-20170525.jpg|木星 - 南方風暴 - JunoCam.
File:When Jovian Light and Dark Collide.png|這個圖像突出顯示木星上有多個大氣條件出現碰撞的特徵。

相關條目

  • 木星大氣層
  • 舒梅克－李維九號彗星
  • 木星探測
  • 木星的衛星

;任務

  • 木衛二快艇
  • 木星冰衛星探測器
  • 尤利西斯號

參考資料
外部連結

  • on NASA.gov

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