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木星衛星探測器

生活 更新时间:2024-12-23 21:43:55

在人類科技日益發展的時代,人們已經不再滿足于地球海陸空這三大領域,進而将探索的目光投向浩瀚無垠的宇宙,于是,航天事業應運而生。由于人類生理構造的脆弱性和太空環境的特殊性,我們人類很難随意踏足于太空進行探索,但是為了追尋星辰大海,我們人類利用智慧發明了各種各樣的太空探測器,将它們發射到宇宙之中,借探測器之眼窺探宇宙的神秘和浩大。

木星衛星探測器(為何人類探測器不登陸木星)1

一九七七年,美國發射的旅行者一号探測器,第一次打開了我們人類的視野,帶我們認識到了太陽系之中的各大行星天體,讓我們意識到人類在宇宙之中的渺小。與此同時,我們人類也對太陽系各大行星展開深入探索和研究,以尋找可供人類栖息的下一個宜居星球,為人類未來做打算的同時試圖開發行星資源

但是,理想很偉大,現實卻往往很令人失望。我們所能夠探索到的星球幾乎都是一片荒蕪死寂,沒有任何生命迹象。其中,像木星這樣的行星,人類的探測器甚至隻是一直止步觀望,而不去接近登陸,這是為什麼呢?

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木星

木星作為距離太陽第五近的行星,其所處位置為我們人類的探測提供了便利。但事實上,早在人們利用太空探測器等航天手段來對其進行探測之前,人們就已經注意到這顆巨大的行星了。

由于木星極其容易被觀測到,古羅馬人以主神朱庇特來命名木星,對應希臘神話之中的宙斯;在古代中國,因為木星繞地球一圈約十二年,取天幹地支的十二位素,則命名為歲星。直到西漢時期司馬遷對其觀測發現呈青色,根據五行學說的原理,青為木,于是便又把歲星稱為木星。在道教裡,木星被視為福星,總之,木星自古以來在人類的眼裡都是一顆吉祥的星星

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木星是太陽系中體積最大的行星,質量為太陽的千分之一,但也相當于太陽系其它行星質量總和的2.5倍,直徑是地球的十一倍,因此屬于巨行星的範疇。木星是一顆氣态行星,主要由氫和氦組成,其内核可能由岩石和重金屬構成;由于自轉速度過快,木星外觀被“甩”成了略扁的球體,同時也造就了一天時長最短的行星。同時,因為木星體積之大,常常受隕石流星青睐,也就得到了“受隕石撞擊最多的行星”這一名号。

在木星上也有一個類似于土星環的環狀體,但沒有土星環這麼顯而易見,木星的環則極其微弱嬌小且暗淡,肉眼幾乎不可見,其形狀就像一個很薄的圓盤,厚度為三十公裡,寬度約為九千四百公裡,外環較為明顯,内環則幾乎完全深入到木星的大氣層内,主要由一些高能帶電粒子組成

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木星的高層大氣百分之九十九主要由氫和氦組成,剩下的百分之一則由甲烷、水蒸氣和一些化合物構成。其氫氦的特殊比例非常接近原始太陽星雲的理論構成,其結構組成與土星最為相似,堪稱一對“雙胞胎”

由于在木星厚厚的大氣層包裹之下,其赤道和兩級的溫差不超過三攝氏度,因此在木星表面不怎麼刮南北風,常常刮東西風,東西風的風速很大,最大可達到每秒一百幾十米,因此,在木星大氣之中也形成了五彩斑斓波濤翻湧着橫向運動的雲層,這種景觀從外表看被稱為“雲帶”。

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在這些雲帶之中,偶爾能看見一個“紅眼睛”狀的斑點,那是一個約幾萬公裡大小的氣旋風暴,以逆時針方向自轉,在其中心還有個。據推測,其赤紅的顔色可能來源于紅磷,人們通常稱它為大紅斑,通常大紅斑可以持續幾個小時甚至幾個世紀。恐怖的是,光是一個大紅斑,就能“吞下”十個地球

有趣的是,在木星上面還會出現“鑽石雨”的奇特現象,木星空氣中的甲烷在高溫高壓的作用下會産生非常多的結晶碳,造成鑽石雨的壯觀景象。

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木星的磁場巨大,其強度是地球的十四倍,是除太陽黑子以外的太陽系最強磁場,其磁場範圍極大,結構也很複雜,在距木星幾百萬公裡的空間都是木星磁場的所及之處,甚至其磁場範圍能掩蓋土星的五大衛星。由于其強大的磁氣圈和太陽風的共同作用,所以在木星上同樣有極光現象,并且比地球的極光更強

同時,木星也正在向宇宙源源不斷地釋放比太陽強兩倍的能量。因此,人們猜測木星在形成初期,内部的引力勢能轉變為了熱源,并被液态氫對流翻湧到表面來。目前,木星中心溫度據推測已經到達了28萬K,再加上本身遍布的氫氣作為燃料,已經具備了完善的核聚變條件,和正在熊熊燃燒的太陽如出一撤,因此木星極有可能成為下一個太陽。

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木星探測史

作為一顆如此“強大”的巨行星,自然也不斷地吸引着人們的好奇和探索,雖然木星自古以來在人們心中都是一個吉祥如意的好形象,但是木星探測的實際情況卻打破了人類對于木星的好奇與想象

在航天事業發展之前,人們主要通過天文望遠鏡等地面觀測手段對木星進行探測和觀測,因為發現了木星不以地球為中心轉動的天體規律,由此為日心說的觀點打下基礎和提供證據。除此之外,人們還觀測到了木星周圍的四顆衛星以及木星的形态和表面的大紅斑

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後來,随着人類科技的發展,航天事業逐漸起步,NASA在上個世紀七十年代向木星發射了首個探測器,被稱為“先驅者十号”,在先驅者十号花費一年半時間,穿越小行星帶的阻礙和強烈輻射帶來的幹擾後,終于到達了木星面前,并向地球傳回了三百多幅有關木星的細節圖象,是人類首次以如此近距離的方式觀測木星。後來,美國又發射了先驅者十一号探測器到了更近的位置,詳細探測并了解到木星磁場、大氣結構等詳細數據。

後來,随着旅行者一号和旅行者二号對木星的相繼探索,又向地球傳回了更多的照片,并證實了土星光環的存在,還探測到了土星的衛星上存在火山爆發的地質活動,讓人們對木星的了解近一步加深。

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直到後來伽利略号使用核動力繞木星飛行了三十四圈,工作了八年之久,加深了人們對于木星大氣層和磁層的研究,同時也發現木星存在的更多衛星,以及木星衛星下可能存在鹹水海洋,為木星探索做出了巨大的貢獻。在完成它的使命之後,伽利略号便墜毀于木星

後來,到了如今的二十一世紀,随着航天技術的持續發展,為了對太陽系展開更加深入的研究,NASA開展了新疆界計劃,并特地向木星發射了一艘名為“朱諾号”的探測飛船,以加深對于木星構成和重力磁場的研究,以及木星形成的各種可能性。

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不過,值得注意的是,在人類探測木星的旅程之中,從小小的探測器到精湛堅固的探測飛船,都隻是遠遠地環繞木星飛行,從來沒有像火星探測那樣靠近木星表面,或者用“木星車”“木星探測機器人”之類的對木星地表進行研究,這是為什麼呢?

木星的探測難度有多大?

首先,這自然不可能是人們不願意去木星上進行探測,而是人們目前的科技水平來說,還真的還做不到登陸木星表面進行探測。那麼,木星的探測難度到底有多大?

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木星作為一顆氣态行星,表面是由一層厚厚的氣體組成,根本沒有能讓探測器落腳的地方,并且這些氣體在強有力的引力磁場下時刻保持着高速運動,就算落腳了也難以站穩。且木星的高壓環境還将氣體逐層壓縮為液态和固态,如果探測器穿過了表面厚厚的氣體,裡面的液體也會淹沒探測器。所以,對于探測器來說,像木星這樣的氣态行星,完全沒有落腳之地。

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除了高壓,在接受太陽溫度的同時木星内部也在不斷産生溫度,因此木星就是一個巨大的煉獄火爐,其表面溫度甚至高達上萬攝氏度,所有人類探測器接近木星表面都會被高壓、高溫撕碎熔盡

除此之外,由于木星散發的巨大強磁場,對探測器信号也有極大的幹擾,越靠近木星,這種磁場幹擾也就越強,同時,木星的磁場還攜帶大量的太陽離子産生的電磁波,對航天探測器具有巨大的殺傷力

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因此探測木星對探測器的通訊水平和構造設計有着極大的考驗。目前科技對于人類來說還是難以掌握,有着巨大的技術瓶頸和技術挑戰,此前而言,能将探測器送往木星面前都需要耗費巨大的成本和精力才能做到,更别提将探測器送上木星表面了。

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總結

所以說,人類探測器之所以不敢靠近木星,正是因為其強大的磁場和恐怖的星球環境,已經超出了我們人類的防禦認知,所以我們的探測器也一直遠觀而不敢近看

目前對氣态行星的探測一直是人類航天航測領域的一大難題,不過相信随着人類科技的逐漸發展,這些困難都會迎刃而解,畢竟未知正是人們得以探索的動力和源頭。而我們人類也将加深對于宇宙的了解。同時,人們對于宇宙的航天探索也帶動了相關科技産業的發展進步,也許在不遠的将來,将開啟煥然一新的星際時代,宇宙之中的資源也能得到适當的開發和應用

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