Juice的最后部署完成，準備研究木星

2025-12-09 12:59:38 分類：百科 閱讀(17267)

Juice的部署藝術家印象。鳴謝:歐空局(ATG媒體實驗室)
（神秘的完成地球uux.cn）據歐洲航天局：歐空局位于德國的任務控制中心的飛行控制人員本周一直很忙，他們與儀器團隊一起進行最后的研究部署，為歐空局探索木星的木星木星冰衛星探測器(Juice)做準備。
自從Juice開始它的最后準備旅程已經過去了六周，在這段時間里，部署飛行控制團隊已經部署了所有的完成太陽能電池板、天線、研究探測器和吊桿，木星它們在發射期間被安全地藏起來。最后準備最后一步是部署將組成Juice的無線電和等離子體波調查(RPWI)的探頭和天線擺出來并鎖定到位。
“這是完成令人疲憊但非常令人興奮的六周，”此次任務的研究航天器運營副經理安吉拉·迪茨說。“我們已經面臨并克服了各種挑戰，木星以使Juice進入正確的狀態，從而從木星之旅中獲得最佳科學。”
由于Juice的兩個機載監控攝像頭，每個攝像頭都有不同的視野，我們可以定期拍攝整個部署過程的快照。在發射后的幾個小時內，這些相機從太空中拍攝了Juice的第一張“自拍”，從那以后，它們對于檢查航天器的所有部件是否正確部署至關重要。
Juice的天線和吊桿各自攜帶Juice的10種儀器中的部分或全部。通過將它們放置在遠離Juice的地方，需要與航天器自身的電場和磁場分離的儀器保持一定距離。
這個強大的儀器包將收集數據，幫助我們回答如下問題:木星的海洋世界是什么樣的？為什么木衛三如此獨特？木星系統中可能存在——或者曾經存在——生命嗎？木星復雜的環境如何塑造了它的衛星，反之亦然？典型的氣態巨行星是什么樣的——它是如何形成的，又是如何運作的？
伴隨著我們從監控攝像頭看到的畫面，所有按計劃部署的東西也來自儀器本身。一些儀器背后的團隊一直在打開它們并進行測量，以檢查一切是否正常。各小組已經確認，Juice的RPWI、JANUS、J-MAG和GALA instruments以及RADEM輻射監測儀已經為木星做好了準備。
RPWI:五天，七次部署
本周，無線電和等離子體波調查(RPWI)的四個朗繆爾探測器和三個無線電波儀器天線成功部署。總之，這些組成了10個RPWI傳感器中的7個，這些傳感器將測量木星周圍電場和磁場的變化，以及無線電波和冷等離子體。
在今天下午看到最后一個吊桿成功部署后，RPWI的首席研究員，來自瑞典空間物理研究所的Jan-Erik Wahlund說:“太棒了，經過10多年的緊張工作，我們終于為科學發現做好了準備！”
RPWI將是第一個生成木星周圍電場3D地圖的設備。它將為我們提供關于能量如何在木星巨大的旋轉磁層和巨大的冰冷衛星木衛三、木衛四和木衛二之間轉移的寶貴信息。例如，這種能量轉移驅動了木衛三和木星高層大氣中的極光。RPWI對低頻的特殊敏感性意味著它將能夠從冰衛星的次表層海洋中的潮汐和水流中檢測到非常微弱的電磁信號。
在每次部署之前和之后，RPWI團隊打開儀器，測量每個新部署的傳感器產生的差異。每個人現在收集數據，并將其傳送到RPWI的機載數據處理單元，該單元將數據發送到地球。
“我們的3D設計策略使得測量真正的物理可觀測性成為可能，如能量和動量，而無需訴諸理論或模擬來解釋數據，”瑞典空間物理研究所的研究員兼RPWI的技術經理Jan Bergman說。

歐空局的木星冰衛星探測器，Juice，有兩個監測相機(Juice監測相機，JMC)提供不同視野的快照。圖像分辨率為1024 x 1024像素，可以進行彩色處理。他們的目的是監測航天器的各種吊桿和天線，特別是在發射后富有挑戰性的部署期間。一架科學相機將在巡航階段飛越地球、月球和金星期間提供高分辨率圖像，并在2031年進入木星系統后提供木星及其冰冷衛星的圖像。兩個照相機的大致位置在中央航天器圖上標出，指向觀察方向。插圖顯示了圖像中可能出現的情況，并代表了圍油欄完全展開后的情況。與各種儀器吊桿相關的關鍵特征在每個插圖中都有標注(詳情請參見“關鍵部分”)。+X +Y +Z圖形代表航天器的不同面，可能在圖像標題中提到。對于定向，高增益天線在-X側，太陽能電池陣列圍繞+/- Y軸旋轉，航天器最初連接到-Z側的發射器。根據航天器的方位，行進方向可以在+/- Z之間變化。最終發布的圖像可能會以與此處顯示的草圖不同的方向出現，并且在圖像中可以看到其他特征。發射后幾分鐘拍攝的第一批圖像也以地球為背景。鳴謝:歐空局(鳴謝:ATG根據與歐空局的合同完成的工作)，CC BY-SA 3.0 IGO
杰納斯:在太空拍攝的第一張照片
上周，當Juice距離地球約800萬公里時，工程師們首次打開了JANUS光學相機儀器。與安裝在遠離Juice主體的吊桿上的RPWI傳感器不同，JANUS固定在光具座上；這意味著它在指向目標時保持穩定——就像在地球上使用三腳架一樣。JANUS也指出了與Juice的其他“遙感”儀器相同的方向。
在木星上，JANUS相機將拍攝13種不同顏色的圖像，從紫光到近紅外。這些圖像將允許科學家調查木衛三、木衛四和木衛二，包括研究它們的冰殼下是否可能存在生命。JANUS還將收集木星系統其他部分的數據，包括木衛一上激烈的火山活動、許多較小的衛星和木星的暗環系統。最后但同樣重要的是，JANUS將拍攝木星大氣中發生的過程。
在上周的試運行期間，進行了全面的硬件檢查，所有子系統都被激活和監控。該儀器的性能是通過拍攝恒星圖像來檢驗的。
“獲得的數據表明，一切都是名義上的。在這次緊張的地面會議之后，我們可以說，我們有了一個(完全投入使用的)儀器！”駿利首席研究員帕斯夸萊·帕隆博(IAPS-INAF)說。
霧凇:一個棘手的情況，終于解決了
全面部署的過程并非一帆風順。就在發射后幾天，飛行控制人員試圖展開冰月探測(RIME)儀器天線的雷達。天線的第一部分按計劃展開，但接下來的部分拒絕移動。
控制人員懷疑是一個小小的卡銷卡住了這些片段。他們集思廣益，想出一個解決辦法。他們用推進器搖Juice。他們利用陽光加熱Juice。天線每天都有移動的跡象，但卻卡在支架里。最后，幾乎三周后，當團隊在支架內發射一個機械裝置時，RIME被激活了。震動使針移動了幾毫米。令歐空局業務和項目小組以及工業界欣慰的是，天線完全展開了。
RIME的調試仍在進行中，但該團隊已經用該儀器進行了一些測量。
Juice的下一步是什么？
在接下來的幾周里，Juice的10個儀器中的更多儀器將被打開并進行檢查，希望到7月中旬，所有儀器都將完美工作，為巡航木星做好準備。
2024年8月，Juice將進行世界上首次月球-地球重力輔助。通過執行這一操作——重力輔助飛越月球，1.5天后地球的一次飛越——Juice將能夠在其旅程中節省大量的推進劑。