歐洲太空總署的木星冰月探測器(Juice)於9月28日近距離飛掠地球,掠過大氣層外圍,並利用地球的引力重塑其飛向木星的路徑,同時消耗極少的燃料。

這次精心規劃的引力助推改變了Juice相對於先前軌跡20度的方向,並將其速度提高了3.5公里/秒。在這次近距離接觸前的四周內,任務控制人員僅需進行一次小幅的航向修正(在預留的六次機會中),即可將探測器精確地導向,以充分利用地球的引力。

控制人員於8月17日開始密切監控Juice,並將持續追蹤至10月10日。

Juice於9月28日歐洲中部夏令時間13:45(世界協調時11:45)抵達離地球最近的點。當時,探測器從印度洋上空8640公里處飛過,並使用機載監控攝影機拍攝了一系列影像。

Juice的太空船操作經理Angela Dietz表示:「這次飛掠需要即時進行超精確導航。由於我們非常仔細的規劃,我們僅使用了為這次飛掠預留的少量推進劑。這讓我們在木星有更多燃料來執行對行星冰冷衛星的觀測。」

節省燃料尤其寶貴,因為Juice最終在執行其在木星及其衛星周圍的宏偉科學任務時將需要它們。

改變太空船的軌跡是這次飛掠的主要目的,但這次近距離接觸也讓任務團隊有寶貴的機會,利用真實的行星目標來測試Juice的科學儀器。

這是任務中的第三次此類機會。第一次發生在Juice於2024年進行的月球-地球引力助推期間,隨後是探測器於2025年對彗星3I/ATLAS的觀測。

來自歐洲太空總署太空船操作、科學操作和技術中心的團隊花了數月時間,與負責Juice 10項科學儀器的外部團隊協調。他們的目標是仔細安排每項儀器何時可以運行,並從太空船有限的資源中提取盡可能多的科學和校準時間。

Juice的專案科學家Claire Vallat解釋說:「Juice前往木星的旅程僅提供了少數機會,可以在條件良好的環境下校準和驗證儀器。」

「考慮到可用的時間有限和操作限制,儀器活動有時必須優先排序,例如今天早上Juice處於地球陰影中,僅依賴電池供電。在這次飛掠期間,校準活動是根據其對準備儀器在木星工作的相關性進行優先排序的,同時也考慮到機會是否獨特或是否可以在旅程後期安排。」

儘管這次地球接觸需要廣泛的準備,但與Juice在木星所面臨的挑戰相比,它相對簡單。該探測器預計將對巨行星的衛星蓋尼米德(Ganymede)、卡利斯托(Callisto)和歐羅巴(Europa)進行35次飛掠。

這些接觸的規劃始於數年前。對於歐羅巴的飛掠,關於儀器將如何運作的討論始於大約10年前,並將持續到Juice最終在2030年代初期飛越該衛星。

因此,地球作為一次重要的演練。科學家們可以利用這次飛掠來校準儀器,了解它們在太空中運行時的行為(它們在太空中總是與在地球上工作的方式略有不同!),並完善將來用於分析數據的工具。

與木星冰冷衛星的接觸在科學上將更具挑戰性。到那時,Juice需要準備好在每次寶貴的飛掠中捕捉盡可能多的高質量信息。

Juice探索地球的磁尾

該探測器還花了幾天時間穿越地球的磁尾,這是從太陽延伸出去的地球磁場的長延伸部分。

這讓Juice有機會測量遠離地球的磁場和帶電粒子。同時,中歐聯合的Smile任務一直在觀測北極光,同時測量離地球更近的磁場和粒子。

結合Juice和Smile的測量結果,可以讓科學家們以一種罕見的方式,將地球磁尾深處的活動與行星極區周圍發生的事件聯繫起來。

科學家們預計在未來幾週內發布Juice部分儀器的影像和光譜,一旦數據傳輸到地球且儀器團隊有時間評估它們。預期結果包括由Juice的科學攝影機JANUS拍攝的地球和月球的高解析度影像。

Juice將再次飛回地球

Juice尚未結束與地球的互動。

2029年1月,該探測器將第三次也是最後一次飛掠我們的行星。這次接觸將使Juice進入飛往木星所需的最終軌道,預計於2031年抵達。

歐洲太空總署的木星冰月探測器「Juice」,是人類下一項大膽的太陽系外圍任務。它將對氣態巨行星木星及其三個大型含海洋的衛星——蓋尼米德、卡利斯托和歐羅巴進行詳細觀測。這項雄心勃勃的任務將利用強大的遙感、地球物理和原位儀器套件來表徵這些衛星,以發現更多關於這些作為過去或現在生命潛在棲息地的迷人目的地。

Juice將深入監測木星複雜的磁場、輻射和電漿環境,以及它與衛星的相互作用,將木星系統作為宇宙中氣態巨行星系統的原型進行研究。

Juice於2023年4月從歐洲太空總署位於庫魯的太空發射場,搭乘亞利安5號火箭發射升空。它將進行為期八年的巡航,期間將飛掠地球和金星,以利用引力彈弓效應飛向木星。在繞木星飛行期間,它將對這三顆大衛星進行35次飛掠,然後改變軌道進入蓋尼米德的軌道。

歐洲太空總署的Juice探測器利用地球引力彈弓加速飛向木星歐洲太空總署的Juice探測器利用地球引力彈弓加速飛向木星歐洲太空總署的Juice探測器利用地球引力彈弓加速飛向木星歐洲太空總署的Juice探測器利用地球引力彈弓加速飛向木星