NASA 发布了有史以来最清晰的地球磁层辐射带图像。但完成这一壮举的航天器并非仅为描绘保护地球免受有害宇宙射线侵害的关键大气区域而设计——它正处于一项为期数年的木星之旅的早期阶段。
欧洲空间局的“木星冰月探测器”(JUICE)于 2023 年 4 月 14 日发射,目前正踏上前往太阳系最大行星的旅程。当它于 2031 年 7 月抵达木星时,JUICE 将分析木星的磁层,并收集关于其 79 颗卫星中三颗(卡利斯托、欧罗巴和木卫三)的信息。但在抵达之前,航天器需要利用多个行星的引力来精确调整其速度和轨道。据 NASA 称,工程师们希望充分利用第一次近距离接触的机会。
该机构在10 月 1 日的公告中详细介绍了这些新图像,以及人类历史上首次进行的月球-地球飞越和双引力助推机动。8 月 19 日,首个仪器“木星高能电子”(JoEE)在 JUICE 飞越月球表面约 465 英里时启动。在这 30 分钟的时间窗口内,JoEE 收集了关于月球周围空间环境如何影响地球唯一(永久性)天然卫星的数据。这次短暂的实验成功地为 JoEE 在接近木星时实现更大规模的目标进行了试运行。
但 JUICE 的工作尚未结束。8 月 20 日,航天器飞越太平洋上空约 37,000 英里处的地球磁层。在此阶段,由约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)制造的板载“木星高能中性粒子和离子”(JENI)仪器也接受了压力测试。JENI 利用其高灵敏度的相机传感器,记录了带电粒子与地球大气中的氢气接触时释放出的高能中性原子。
“我再也无法期望一次更好的飞越了。我们深入穿越磁层的数据丰富程度令人惊叹,”JoEE 和 JENI 的 APL 主要研究员 Pontus Brandt 在周二的公告中说道。“JENI 拍摄的我们刚刚飞越的整个系统的图像更是锦上添花。这是一个强大的组合,我们将会在木星系统中加以利用。”
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对于无生命的太空探测器来说,穿越包围地球的千万度等离子体云相对容易。但该区域(也称为范艾伦辐射带)的潜在影响,对任何长期载人月球和火星旅行都构成了严峻的挑战。据 NASA 称,从 JENI 和 JoEE 分析得出的信息将有助于更好地规划这些以及其他与未来太空旅行相关的问题。
至于 JUICE,它目前正加速飞往金星,将于 2025 年 8 月在那里进行类似的引力弹弓加速。然后它将返回地球,分别在 2026 年 9 月和 2029 年 1 月进行额外的近距离飞掠。在完成这一切之后,它将最终前往木星。