隨著美國宇航局的卡西尼號宇宙飛船現在只是土星雲層頂端模糊的分子，另一顆氣態巨行星正在進入行星探索界的瞄準鏡。
卡西尼號於上週五（9月15日）有意墜入土星而亡，結束了長達13年的探索，這場探索徹底改變了研究人員對土星系統及其孕育生命能力的理解。但美國宇航局仍然有一個探測器在調查一顆巨行星。這艘名為朱諾號的宇宙飛船自去年夏天以來一直在繞木星執行。
還有兩個木星任務計劃在五年後發射：美國宇航局的歐羅巴快船號宇宙飛船，它將研究可能適宜居住的木星衛星歐羅巴；以及歐洲航天局 (ESA) 的木星冰衛星探測器 (JUICE)，它將調查這顆巨行星及其四個最大的衛星中的三個（包括歐羅巴）。[照片：木星，太陽系最大的行星]
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朱諾號
耗資 11 億美元的朱諾號任務於 2011 年 8 月發射，並於 2016 年 7 月 4 日進入繞木星軌道。
該軌道是一個高度橢圓形的 53 個地球日長的路徑，使太陽能驅動的朱諾號在其最接近點離木星雲層頂端僅幾千英里。（最初的計劃要求朱諾號在去年十月轉移到 14 個地球日的軌道，但發動機閥門問題否決了這個想法。）
在這些超近距離飛掠期間，朱諾號的儀器收集有關木星大氣結構和成分以及行星引力和磁場的資料。任務科學家表示，這些資訊最終應該揭示大量關於行星形成和演化的資訊。
朱諾號還使用其朱諾相機儀器拍攝照片——壯觀的照片。美國宇航局和任務團隊成員鼓勵公眾將原始朱諾相機資料處理成他們認為合適的精美影像；要了解更多資訊，請訪問https://www.missionjuno.swri.edu/junocam。
朱諾號目前計劃持續執行到 2018 年 7 月，儘管美國宇航局官員表示，它可能會被批准延長任務期限。[照片：美國宇航局的朱諾號木星任務]
歐羅巴快船號
除非朱諾號異常長壽，否則它將在美國宇航局下一個木星系統任務升空之前消失。
耗資 20 億美元的歐羅巴快船號計劃於 2022 年搭乘該機構正在開發中的巨型太空發射系統 (SLS) 火箭發射。如果一切按計劃進行，太陽能驅動的快船號將於 2025 年進入繞木星軌道，然後在未來幾年內對歐羅巴進行約 40 次飛掠。
在這些飛掠期間，快船號將使用一套九種科學儀器研究歐羅巴。（美國宇航局官員表示，與繞月球軌道執行相比，飛掠歐羅巴將大大減少快船號暴露在強大輻射下的時間。）該任務的主要目標是確定這個寬 1,900 英里（3,100 公里）的衛星——在其冰冷的外殼下蘊藏著液態水海洋——是否能夠支援我們所知的生命。
美國宇航局可能會更近距離地觀察這顆冰冷的衛星。在 2015 年底，國會指示該機構在歐羅巴探索計劃中增加一個著陸器。美國宇航局目前正在研究完成這項任務的最佳方法。目前的想法傾向於發射一個與快船號分離的固定著陸器；一旦降落在歐羅巴上，這個航天器將挖掘冰層以尋找生命跡象。[照片：歐羅巴，木星神秘的冰衛星]
JUICE
與快船號一樣，JUICE——歐空局的首次木星任務——計劃於 2022 年升空。這項耗資 15 億歐元（18 億美元）的任務將於 2029 年到達太陽系最大的行星。（JUICE 將搭乘阿麗亞娜航天公司的阿麗亞娜 5 號火箭，而不是超強 SLS）。
JUICE將研究木星的大氣和磁環境，它還將調查這顆行星的三個伽利略衛星：歐羅巴、卡利斯托和蓋尼米德。（第四顆伽利略衛星——之所以如此命名是因為它們是由伽利略·伽利萊於 1610 年發現的——是非常活躍的火山衛星木衛一。）
科學家認為，在這三顆木星衛星的冰冷外殼下，液態水海洋在晃動。歐空局官員表示，JUICE 的觀測應該有助於研究人員描述這些潛在的可居住環境，並更好地瞭解它們是如何形成的。
美國宇航局華盛頓特區總部的專案科學家科特·尼布林在今年早些時候的一份宣告中說：“快船號和 JUICE 就像同一個家庭的親密成員。它們將共同探索整個木星系統。”
尼布林補充說：“快船號專注於歐羅巴並確定其宜居性。JUICE 正在尋求更廣泛地瞭解伽利略衛星群的形成和演化方式。”
美國宇航局是 JUICE 的主要合作伙伴；這家美國航天機構正在為該任務的 10 個科學儀器之一以及其他兩個儀器的子系統提供支援。
回到土星——以及更遠的地方？
這些前往木星系統的任務並不意味著美國宇航局和行星科學家已經對土星失去了興趣。事實上，情況恰恰相反：卡西尼號的多個發現——例如在土星衛星泰坦和恩克拉多斯上可能存在宜居環境——實際上是在懇求後續任務，團隊成員說。
卡西尼號專案經理，來自加利福尼亞州帕薩迪納市美國宇航局噴氣推進實驗室的厄爾·梅茲在週三（9 月 13 日）的新聞釋出會上說：“我們離開了這個世界，雖然獲得了資訊，但仍然充滿疑問，我再也無法要求更多了。”“我們必須回去——我們知道這一點。”
美國宇航局正在考慮最早在 2025 年重返土星。在機構的下一個新疆界任務（與朱諾號和新視野號宇宙飛船屬於同一中等規模級別）的 12 個候選任務中，有 5 個以土星為中心。（一個將探索土星大氣層，兩個將研究泰坦，兩個將調查恩克拉多斯。）
美國宇航局預計將在今年年底前將候選名單縮小到幾個最終入圍者，並在 2019 年的某個時候宣佈選定的任務。無論是什麼任務，都計劃在 2025 年發射。
在未來幾十年裡，這家航天機構也可能超越土星。美國國家科學院每 10 年釋出一次的最新行星科學十年調查報告將天王星或海王星軌道器列為美國宇航局大型“旗艦”任務的第三優先事項，僅次於潛在的火星樣本返回任務和歐羅巴快船號。
行星學會的傑森·戴維斯在最近的一篇文章中指出，最早可行的天王星或海王星發射視窗要到 2030 年代才會開啟。
戴維斯寫道：“在 2040 年代執行前往天王星和海王星的任務實際上是理想的，因為這兩顆行星分別在 2046 年和 2050 年到達春分點。”“這將使軌道器能夠像卡西尼號在土星春分點所做的那樣，觀察這兩顆行星及其衛星的所有緯度。”
巨行星探索的長期中斷？
在過去的 45 年裡，美國宇航局在太陽系四大行星——木星、土星、天王星和海王星——附近或周圍都有重要的存在。
美國宇航局的先鋒 10 號宇宙飛船於 1973 年飛掠木星；它的兄弟先鋒 11 號於 1974 年緊隨其後，並於 1979 年掠過土星。雙胞胎旅行者號探測器都於 1979 年飛掠木星，旅行者 1 號於 1980 年與土星相遇。旅行者 2 號於 1981 年掠過這顆環狀行星，然後在 1986 年和 1989 年分別飛掠天王星和海王星。
伽利略號探測器於 1995 年至 2003 年繞木星執行，太陽研究宇宙飛船尤利西斯號（美國宇航局/歐空局聯合專案）於 1992 年和 2004 年對太陽系最大的行星進行了“重力輔助”飛掠。卡西尼號於 2004 年至 9 月 15 日繞土星執行（該航天器甚至在 2005 年將一個名為惠更斯的著陸器送到了泰坦表面）。
新視野號宇宙飛船於 2007 年獲得了木星的重力助推，然後在 2015 年完成了首次飛掠冥王星的壯舉。（新視野號目前正在駛向其第二個飛掠目標，一個名為 2014 MU69 的小天體，它將於 2019 年 1 月 1 日到達。）
您已經瞭解了朱諾號。
戴維斯指出，因此，在美國宇航局朱諾號停止執行後，尤其是在歐羅巴快船號最終未能按時發射的情況下，美國宇航局將發現自己處於相對陌生的領域。
他寫道：“在過去二十多年裡，木星、土星、天王星和海王星的燈光從未熄滅，你必須一直追溯到 1972 年才能找到一段相當長的時間，當時甚至沒有航天器在途中。”
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