11年之约!它偷偷拍了一张木星照!11年后它将到达木星身边!它就是来自欧洲空间局计划中的一个木星系探测任务----JUICE,又称木星冰月探测器。

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说起来,JUICE和木星真的有缘分,实际上这枚探测器早在2012年就开始着手准备,它的主要目标不是木星,而是木星的三颗卫星:木卫三、木卫四和木卫二。

尽管尚未发射,JUICE还是偷偷拍摄了木星及其卫星的第一张照片,这或许就是缘分,11年后它将到达照片上的地点,圆梦!而实际上作为其导航校准和微调的一部分,它的相机正在捕捉木星及其冰冻卫星的图像,这不经意的一拍为了11年之约埋下了伏笔。

JUICE的计划

JUICE代表木星冰卫星探测器,它的任务是围绕木星运行,并对这颗气态巨星的海洋卫星进行多次飞行:木卫四、木卫三和木卫二。在执行任务的最后阶段,JUICE将进入太阳系最大的卫星Ganymede(木卫三)的轨道,进行长期观察。因此JUICE将成为首个环绕另一颗行星的卫星运行的航天器。在2034年2月任务结束时,该航天器将执行命令撞击木卫三光荣退役。

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JUICE将花费近5年时间研究木星的海洋卫星。按照顺序,JUICE将拜访Callisto(木卫四)并进行多次飞越,对木卫二进行两次飞越,对木卫三进行飞越和轨道插入。它的任务相当复杂,而这些所有这些复杂性都需要精确的导航。该航天器的导航摄像机(NavCam)将在寻找JUICE的位置和速度方面发挥重要作用,这些位置和速度与JUICE所访问的卫星有关。当然,无线电跟踪也会有帮助,由于地球和木星之间的往返无线电信号大约需要1小时45分钟,所以一个自主导航系统是必要的,而导航摄像头就是该系统的关键部分!

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这些木星和它的卫星的图像是用导航摄像机拍摄的,但不是它被安装在飞船上时拍摄的,但这是在地面测试期间,飞船的导航摄像头捕捉到的JUICE最终目的地的第一眼。在这张拍摄于6亿多公里外的照片中,木星卫星只有几个像素。他们当时正在测试一个NavCam的工程模型。他们不仅观测了月球和其他物体,还观测了宇宙飞船的最终目标——木星及其卫星。

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木星周围的环境在辐射方面尤其恶劣,因此探测器的导航摄像头,以及航天器的所有其他系统,都需要保护免受辐射,因为所有的仪器和系统都是至关重要的,而NavCam这样的导航设备那更是重中之重。NavCam的目的是提供在该地区运行所需的微调导航,因为JUICE不仅将成为第一个绕另一颗行星的卫星轨道运行的航天器,而且它的飞行将使它非常接近卫星,保守估计距离表面仅200至400公里,NavCam的精确导航将使果汁能够安全有效地环绕木星飞行,同时节省燃料。

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当然,一旦宇宙飞船到达木星,情况就会大不相同。在飞越期间,以及在木卫三的轨道上,NavCam将能够看到卫星的表面特征。NavCam的部分测试包括给它提供模拟图像,让它看到它在那里会看到什么。而且还有一个强大的成像系统被称为JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator),这是一个复杂的高分辨率成像系统,空间分辨率可达2.4米/像素。它还提供立体成像,并将与光谱、激光和雷达数据集成,提供地貌测量。

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这不是唯一的测试,NavCam将进行作为欧空局和空客的工作方式,最终在2022年发射任务。到今年年底,NavCam将通过“全飞行代表性能光学组件”进行测试。在那之后,它将与JUICE飞船的其他部分进行集成测试。发射后,ESA将使用NavCam的工程模型来支持任务运作。

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虽然在JUICE推出之前还有一段路要走,但是这些约会有一种偷偷接近我们的方式。不久之前,我们还在耐心地等待美国宇航局的朱诺号宇宙飞船发射到木星。朱诺号木星探测器是美国宇航局“新疆界计划”实施的第二个探测项目(第一个项目是已于2006年发射的新地平线号探测器)。2011年8月5日12时25分,朱诺号木星探测器从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角点火升空,开始踏上远征木星之旅。现在,“朱诺”号已经绕木星运行了三年多,美国宇航局将其任务延长到2021年7月。

不过,朱诺号主要是围绕木星本身运行的,但JUICE正专注于木星周围的海洋卫星,彻底建立它们支持生命的潜力。但如果没有精确的导航,它就无法做到这一点,这就是导航摄像头的作用。