发布单位：台北市立天文科学教育馆
2023年4月14日欧洲太空总署（ESA）Jupiter Icy Moons Explorer（Juice，之前称为JUICE）成功发射，目标前往太阳系最大的行星木星。现在Juice任务已全面完成部署，处于最终型态，准备于2031年迎接木星的卫星。
图说：Jupiter Icy Moons Explorer（Juice）。图片来源：ESA
然而，Juice在太空中的前六周并不顺利，它的冰月探测雷达（RIME）天线被卡住而无法展开，幸好一个多月后工程师们解决了这个问题。RIME装置是关键任务，它可以为木星3个冰冷卫星木卫二（Europa）、木卫三（Ganymede）和木卫四（Callisto）的冰壳绘制地图。Juice天线和吊杆的展开至关重要，因为它们分别承载了Juice的10种仪器，需要与太空船本身的电场及磁场保持一定距离。Juice还将进行一项名为Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment（PRIDE）的实验，其目标是使用特长基线和地面干涉法来精确测量Juice在太空中的速度和位置。
图说：Juice的科学仪器。图片来源：ESA
这些仪器将负责探索木星，同时对木卫二、木卫三和木卫四进行35次飞越，据推测它们的冰壳下都含有液态水。此外，Juice还将对整个木星系统做进一步的检查，因为这可能有助于更清晰地描绘出整个银河系中不断发现的系外气态巨行星，以及可能尚未被发现的系外卫星。
在这10种Juice仪器中，其中3种在任务中最为重要，其一为之前讨论过的RIME天线，它负责绘制冰冷世界的内部环境；其二是JANUS光学相机系统，它能够捕捉从紫光到近红外线范围中13种不同颜色的影像，并对木卫一Io进行拍摄；其三为Radio & Plasma Wave Investigation（RPWI），将制作有史以来第一张木星周围电场的3D图，它将提供关于能量如何在木星巨大的旋转磁层与冰卫星间木卫二、木卫三和木卫四间相互作用的讯息。例如，这种能量转移驱动了木卫三和木星高层大气中的极光。研究人员表示此3D设计策略使得测量真实的物理数据如能量和动量成为可能，而无需借助理论或模拟来解释。作为Juice前往木星期间对所有仪器进行持续测试的一部分，该团队上週在距地球约800万公里处启动了JANUS，并大量拍摄了时间介于2~0.002秒天鹅座η星的影像。
图说：JANUS的第一张影像，天鹅座η星。图片来源：ESA/Juice/JANUS consortium
在前往木星的旅程中，Juice将借助多次重力助推，首先是2024年8月飞越地月系统、2025年8月飞越金星、2026年9月第1次飞越地球、2029年1月第2次也是最后一次飞越地球，然后于2031年7月抵达木星。Juice的主要任务计划只持续4年，但加上对木卫二、木卫三和木卫四的35次飞越，应该能完成大量科学工作，并在此期间让我们更多地了解木星及其众多卫星。在执行任务期间，Juice将会告诉我们关于木星及其冰冷卫星的新发现，而这些发现将如何影响我们对冰冷世界及其潜在适居性的理解？时间将会证明一切。（编译/台北天文馆赵瑞青）
图说：Juice的木星之旅。图片来源：ESA
资料来源：Universe Today