美國國家航空暨太空總署（NASA）的”朱諾”號探測器將於12月30日（星期六）最近距離飛越木星的衛星木衛一，這是20多年來所有人造探測器飛越木衛一距離最近的一次。這次飛越距離這個太陽系中火山最多的世界的表面大約930英里（約合1500公里），預計朱諾號上的儀器將產生大量數據。該軌道飛行器已飛越木星56 次，並記錄了與這顆氣態巨行星四顆最大衛星中的三顆的近距離接觸。

這張揭示了木衛三北極地區的影像是由美國太空總署的朱諾號於10月15日拍攝的。影像上半部晝夜分界線附近可見的三座山峰是由朱諾探測器的相機首次觀測到的。圖片來源：圖片資料： NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, 影像處理：Ted Stryk

朱諾號的首席研究員、德克薩斯州聖安東尼奧西南研究所的斯科特-博爾頓說：”通過將這次飛越的數據與我們之前的觀測數據相結合，朱諾號科學團隊正在研究木衛二的火山是如何變化的。我們正在研究它們噴發的頻率、它們的亮度和熱度、熔岩流形狀的變化，以及木衛二的活動與木星磁層中帶電粒子流的關係。”

木衛二的第二次超近距離飛越計畫於2024年2月3日進行，屆時朱諾號將再次接近木衛二表面約930英里（約1500公里）的範圍。

該太空船一直在從約6830英里（約合1.1萬公里）到超過62100英里（約合10萬公里）的距離內監測木衛二的火山活動，並首次提供了其南北兩極的景象。太空船也近距離飛越了木星的冰衛星木衛二和木衛三。

這張木星衛星木衛二的JunoCam 影像捕捉到了從普羅米修斯火山（看不見）噴出的物質羽流。紅色箭頭所示的羽流在終結者（晝夜分界線）下方的黑暗中清晰可見。這張圖片由美國太空總署的朱諾太空船於10 月15 日拍攝。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

博爾頓說：”透過我們在12月和2月的兩次近距離飛越，朱諾號將調查木衛一大規模火山活動的來源、其地殼下是否存在岩漿海洋，以及來自木星的潮汐力的重要性，這些潮汐力無情地擠壓著這顆飽受折磨的衛星。”

這艘太陽能太空船也將探索這個氣體巨行星內部衛星所在的環狀系統。

木衛一飛越期間，朱諾號上的三台相機都將處於工作狀態。木衛二紅外線極光成像儀（JIRAM）可以拍攝紅外線影像，它將收集覆蓋在月球表面的火山和火山口散發的熱量。這次任務的恆星參照裝置（一種導航星相機，也提供了寶貴的科學資訊）將獲得迄今為止分辨率最高的月球表面影像。JunoCam 相機將拍攝可見光彩色影像。

JunoCam是為了讓公眾參與而安裝在太空船上的，其設計運行時間可長達八次飛越木星。即將飛越木衛一將是朱諾號繞著木星的第57次軌道飛行，太空船和相機在這裡經歷了太陽系中最嚴酷的輻射環境。

位於南加州的美國太空總署噴射推進實驗室（JPL）的朱諾專案經理 Ed Hirst說：「在過去的幾個軌道上，所有輻射的累積效應已經開始在朱諾相機上顯現出來。上一次飛越的照片顯示成像儀的動態範圍縮小，出現了’條紋’噪聲。我們的工程團隊一直在研究解決方案，以減輕輻射損傷，讓成像儀繼續工作。”

經過幾個月的研究和評估，朱諾號團隊調整了太空船未來的計畫軌道，在擴展任務計畫中增加了七次新的遠距離飛越木衛一的任務（共18次）。在2月3日近距離飛越木衛一之後，太空船將每隔一個軌道飛越一次木衛一，每個軌道的距離都會逐漸增加：第一次飛越木衛一的高度約為10250英里（約合16500公里），最後一次飛越的高度約為71450英里（約115000公里）。

在12月30日的飛越過程中，木衛一對朱諾的引力將使太空船繞著木星的軌道從38天縮短到35天。2月3日飛越木星後，朱諾號的軌道將降至33天。

在此之後，朱諾號的新軌道將導致木星在軌道器最靠近木星時遮擋太陽約五分鐘，這段時間被稱為”近交點”（perijove）。雖然這將是太陽能太空船自2013年10月飛越地球以來首次遭遇黑暗，但持續時間太短，不會影響其整體運作。除了2 月3 日的近月食之外，從現在起到2025 年底結束的延長任務的剩餘時間裡，太空船每次近距離飛越木星時都會遇到這樣的日食。

從2024年4月開始，朱諾將進行一系列掩星實驗，利用朱諾號的重力科學實驗來探測木星上層大氣的組成，從而提供有關木星形狀和內部結構的關鍵資訊。

位於加州帕薩迪納的加州理工學院下屬的JPL 負責為首席研究員、聖安東尼奧西南研究所的斯科特-博爾頓（Scott J. Bolton）管理朱諾號任務。朱諾號是美國宇航局”新前沿計劃”的一部分，該計劃由美國宇航局位於阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心為華盛頓的科學任務局管理。位於丹佛的洛克希德-馬丁航太公司負責探測器的建造和運作。

編譯來源：ScitechDaily