中国物理学家提出木星计划

近年来，火星探测成为各国航天活动的热门主题，而对木星的探测，最近也得追溯到2007年新地平线号探测器的一次飞掠，物理竞赛当中会出现类似知识。

那么，木星探测与火星探测有哪些不同？“朱诺”号与她的“前任”“伽利略”号的使命有什么区别？我国在木星探测方面有何计划？

庞之浩介绍，火星与木星有很大不同。在距离上，火星距地球最近约5500万公里，最远超过4亿公里；木星距地球更远，达到6.4亿至9.3亿公里。

同时他介绍，火星是岩石星球，只有两颗卫星；木星是气态行星，是太阳系内形成的首颗行星，成分跟太阳及其相似，而且其已被发现的卫星达到68颗，因而被比作“小太阳系”。“对木星进行探测，有助于加深对太阳系的了解。”他说。

“朱诺”项目首席科学家斯科特·博尔顿认为，了解木星有助于进一步了解所有星体，可以追溯太阳系历史的源头，了解什么促成了行星的生成，为什么行星的成分和太阳有区别等。

20世纪70年代，人类就开始探测木星，已发射先驱者10号、11号，旅行者1号、2号等8个探测器。但庞之浩表示，其中大部分只是“路过”木星，顺便获取图像和数据。

学物理竞赛同学们知道吗？首个用于专门探测木星、帮助人们深入了解木星的，是1989年发射的“伽利略”号木星探测器。它于1995年12月抵达木星环绕轨道，对木星大气开展了近8 年的研究，最终坠入木星大气层焚毁。由于还肩负着探测木星卫星的使命，同时出于对木星辐射的忌惮，伽利略号的轨道很高，距离木星约20万公里。

庞之浩介绍，“朱诺”号与“伽利略”号的任务颇有不同。

在轨道设计上，“朱诺”号为了近距离探测木星，精心选择了一条可以避开强辐射区域的椭圆形极地轨道，最近离木星云层不到5000公里，远木点高度约为 1.88万公里。在如此近的距离下，“朱诺”号的核心任务之一是要探测木星内部，看木星究竟全部由气体构成，还是拥有被大气包裹的核心。此外还要对木星的大气、磁场、引力等进行探测。

除了用轨道躲避辐射，“朱诺”号还采用了钛合金防辐射屏蔽装置。该装置大小相当于一辆SUV，如同一件盔甲，将“朱诺”号的中央控制系统、数据处理设备等20个重要的电子设备严严实实的罩在里面，使其免受辐射影响。

此外庞之浩表示，在过去所有距离远于火星的探测任务中，探测器都采用了核电源，而“朱诺”号仍使用了太阳能，主要原因是要降低成本、缩短研制周期，同时也为了更加环保。因为按照计划，“朱诺”号围绕木星运行20个月以后将撞向木星，如果用核能，有可能对蕴藏生命的木星卫星造成污染。

尽管木星距地球很远，但庞之浩认为在测控方面无需担心。他说，美国在本土、澳大利亚和欧洲分别建设了深空测控站，无论地球转到哪个方向，都能完成对探测器的测控。“美国现在还能测控旅行者一号探测器，它跟地球的距离达190亿公里。”他说。

木星与著名的伽利略卫星–欧罗巴

鉴于探测木星意义重大，我国科学家在已经出版的《2016—2030年空间科学规划研究报告》中，也提出了木星系统探测计划。

记者了解到，该计划的基本科学目标包括研究木星磁层结构，木卫二大气模型，木卫二表面冰层形貌及厚度，金星、地球、木星间的太阳风结构。

同时计划中还提出对地球生命的地外生存状态及演变特性进行研究，指出要开展木星系统探测器在行星际飞行期间，以及木星系统探测期间的微型遥测遥控生物试验，观测并研究地球生命在不同空间段的生命状态、适应性反应及变化过程。

“希望在时机成熟后，这项计划能早日实施。”庞之浩说。