一旦到达那里,“朱诺”号有望存活大约20个月,在此期间,它将至少37次掠过木星的云层顶部——距离木星仅4700公里(2900英里)。这是一个记录。如果不把伽利略号探测器的坠落计算在内,我们最近一次飞越木星的距离是在大约43,000公里(27,000英里)之外的先锋11号探测器。
朱诺号将部署一套科学仪器来拍摄和探测木星及其大气层。如果运气好的话,这次任务将会发现更多关于这个巨大的气体行星的奇特和广阔的内部地形,包括它的起源的线索。
但是访问一个巨大的世界伴随着许多独特的问题。首先,木星的质量是地球的317倍,在如此深的重力井中插入轨道绝非易事。正如我之前在这篇文章中所写的,在7月4日的机动中,朱诺号的速度与木星相比将达到每小时16万英里。这将是太空探索的暂时速度记录,直到美国宇航局的太阳探测器在2018年后的某个时候进入我们自己的恒星的近距离轨道。
另一个主要的挑战是木星周围存在的强烈的粒子辐射。这颗巨大的行星以其强大的磁场(超过地球原始强度的10倍)激起了加速的电子和离子形成的极具破坏性的环境。
据估计,“朱诺号”在其主要任务期间将经历大约1亿次牙科x射线的总辐射剂量,相当于每月500万次。这对航天器上的关键电子设备来说是个坏消息,粒子辐射不仅会破坏常规功能,而且随着时间的推移,还会永久性地破坏它们的分子结构。
那么,你如何才能在接近木星的同时不被迅速削弱呢?
为了争取更多的时间,“朱诺”号不仅采用了最好的抗辐射处理器(名为RAD750飞行芯片),而且还采用了首个同类钛金属穹顶来保护电子设备。这个重400磅(超过170千克)的盒子是由1厘米厚的钛制成的,它将减少大约800倍的总粒子辐射。
就航天器质量而言,杏耀起源这是一项重大但必要的投资。即使是这个金库也不会永远有用。当能量最高的相对论电子撞击到钛上时,它们会释放出次级粒子的喷射,这些粒子会一路深入到内部,最终摧毁朱诺号的重要器官。
幸运的是,在那之前很久,朱诺号就已经为我们提供了另一个巨大的避难所的新视野——我们太阳系的主星的神秘深处。