歐洲的首次木星任務正式啟動。
歐洲航天局 (ESA) 的 JUICE 探測器於星期五（4 月 14 日）美國東部夏令時上午 8:14（格林威治標準時間 1214）在法屬蓋亞那庫魯的歐洲航天發射場搭乘阿麗亞娜 5 號火箭發射升空，此前因發射場存在雷電威脅而推遲了一天。探測器分離發生在升空後約 28 分鐘。
此次發射啟動了一項雄心勃勃的任務，旨在研究木星及其三顆最大、最引人入勝的衛星——木衛三、木衛四和 木衛二，所有這些衛星都被認為在其冰殼下蘊藏著巨大的液態水海洋。
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行星科學家和 JUICE 團隊成員奧利維爾·維塔斯在 4 月 6 日的新聞釋出會上說：“主要目標是瞭解在這些冰衛星和像 木星 這樣的巨行星周圍是否存在宜居環境。”
但 JUICE 團隊和世界各地的太空迷將不得不耐心等待：探測器要到 2031 年才能到達木星系統。
穿越深空的漫長旅程
JUICE（“木星冰衛星探測器”的縮寫）將採取迂迴的、節能的路線前往行星之王木星，藉助四次獨立的“重力助推”行星飛越來提高速度和調整軌道。
第一次借力地球引力的相遇將發生在 2024 年 8 月，涉及 地球 及其衛星月球，兩次天體飛越之間僅間隔 1.5 天。JUICE 將成為有史以來第一個執行這種“月球-地球重力助推”的探測器，成功完成這項任務將是一項挑戰。
JUICE 團隊成員和歐空局科學家亞歷山德羅·阿澤在 4 月 6 日的簡報會上說：“這將是有史以來最精確的重力助推機動。”“但我認為這是在控制之下的。”
如果一切按計劃進行，JUICE 將在 2025 年 8 月從 金星 獲得第二次重力助推，然後在 2026 年 9 月和 2029 年 1 月再次飛越地球。
在最後一次飛越地球之後，太陽能探測器將更直接地飛向木星，最終於 2031 年 7 月到達這顆氣體巨星。屆時，JUICE 將再次進行飛越，這次是飛越巨大的木星衛星 木衛三，以便進入繞木星軌道執行。
研究木星和三顆冰封海洋的衛星
JUICE 的科學任務甚至將在其到達木星之前開始：在進入軌道約六個月前，探測器將開始使用其 10 個科學儀器套件對木星系統進行觀測，這些儀器套件包括“有史以來飛往外太陽系的最強大的遙感、地球物理和原位有效載荷補充”，根據歐空局的說法（在新標籤頁中開啟）。
這些儀器包括光學相機系統、光譜儀、雷達探測儀、雷射高度計、磁力計和粒子分析儀等裝置。
一旦 JUICE 到達木星，資料收集將加強。探測器將深入研究這顆氣體巨星，並觀測木衛三、木衛四 和木衛二。將在 2031 年至 2034 年期間的 35 次飛越中近距離觀測這三顆衛星。
其中 21 次飛越將涉及木衛四，根據非營利組織行星學會的說法，木衛四是太陽系中隕石坑最密集的星球 （在新標籤頁中開啟）。JUICE 將兩次飛掠木衛二，尋找其冰殼下可能存在的液態水袋，並尋找從其表面飄出的水蒸氣羽流。科學家們過去曾 暗示存在此類羽流，但一直難以確定。
JUICE 將飛越木衛三十二次。然後在 2034 年 12 月，探測器將進入環繞這顆直徑 3,270 英里（5,262 公里）的衛星的軌道，這顆衛星比行星 水星 還大，並且是已知唯一擁有磁層的人造衛星。此舉將標誌著航天器首次繞地球以外的行星衛星執行。
JUICE 將繼續研究木衛三，直到燃料耗盡。探測器繞這顆大衛星的軌道將開始衰減，最終將墜毀在木衛三的冰面上，從而結束史詩般的 JUICE 任務。
這項耗資 16 億歐元（17 億美元）的任務收集的資料應該會讓各個領域的科學家在未來幾年內都忙碌起來。
歐空局官員表示（在新標籤頁中開啟），“JUICE 將把木星的含海洋冰衛星——木衛三、木衛二和木衛四——描述為行星天體和可能的棲息地，深入探索木星的複雜環境，並將木星系統作為宇宙中氣體巨星的原型進行研究。”
維塔斯在 4 月 6 日的簡報會上補充說：“我們真的有很多工作要做，以滿足科學界的目標，但如果我要強調一個目標，那就是需要更多地瞭解冰衛星表面下的液態水。”“想到這些冰面之下存在大量液態水，真是令人著迷。這將是這項任務最有趣的方面。”
木衛三、木衛四和木衛二是木星的四個大型伽利略衛星中的三個，之所以如此命名，是因為它們是在 17 世紀初由著名的義大利天文學家 伽利略·伽利雷 發現的。
JUICE 不會對 木衛一 進行深入研究，木衛一是第四顆也是最內側的伽利略衛星。木衛一不是冰封海洋世界；相反，由於木星和其他三顆伽利略衛星的引力牽引，它是 太陽系 中火山活動最活躍的天體，這種引力牽引拉伸了木衛一的內部併產生大量摩擦熱。
惡劣的環境
對於 JUICE 來說，在木星系統中保持活力和高效運轉並非易事，其主體尺寸為 13.4 英尺 x 9.4 英尺 x 14.3 英尺（4.09 米 x 2.86 米 x 4.35 米）。
首先，木星繞 太陽 執行的距離大約是地球的五倍。那裡的陽光很稀薄，因此 JUICE 的太陽能電池板需要巨大且高效：展開後，十字形陣列的總面積將達到 915 平方英尺（85 平方米），並將高達 30% 的太陽能轉化為電能。儘管如此，任務團隊成員表示，即使在木星，這些陣列產生的電力也不足以驅動吹風機。
此外，木星還擁有強大的磁場，這給航天器和任務規劃者帶來了困難。這個磁場可以直接影響敏感的科學儀器。然而，更令人擔憂的是，它還會捕獲帶電粒子，在巨行星及其周圍形成超強烈的輻射環境。
高輻射水平對電子裝置不利，因此 JUICE 團隊將探測器最敏感的裝置密封在一個襯鉛的保險庫中。
木衛三週圍的輻射環境不如木衛二附近那麼極端。這就是 JUICE 團隊選擇 將更多精力放在這顆巨型衛星上 的部分原因，即使木衛二是一個 更令人感興趣的天體生物學目標。（而且，考慮到用來自地球的微生物汙染潛在的生命棲息世界的風險，在任務結束時墜毀在木衛二上會更加成問題。）
即將到來的另一個木星任務
迄今為止，只有兩個任務繞木星執行，都是美國宇航局的任務。伽利略號探測器 從 1995 年 12 月到 2003 年 9 月環繞這顆巨行星執行，而 朱諾號 軌道飛行器於 2016 年 7 月抵達，至今仍在執行。
但如果一切按計劃進行，JUICE 不會是下一個到達這顆氣體巨星的航天器。這一殊榮將屬於美國宇航局的 歐羅巴快帆 任務，該任務計劃於 2024 年 10 月在 SpaceX 獵鷹重型火箭上發射，並於 2030 年 4 月抵達木星。
快帆號將繼續繞氣體巨星軌道執行，在數十次近距離飛越期間研究木衛二。美國宇航局官員表示，這些觀測將揭示木衛二冰殼的厚度，並闡明地下海洋的生命棲息潛力。
歐羅巴快帆號還將充當偵察兵，為另一艘航天器——一個 著陸器，它將在木衛二冰面之上和冰面之下尋找生命跡象 ——尋找安全的著陸點。歐羅巴著陸器目前仍是一個概念；它尚未正式列入美國宇航局的計劃。
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