一、NASA 習慣在美國國慶日搞“大新聞”
1、木星探測器朱諾(Juno)在2016年7月4日,美國獨立日進入木星軌道,經(jīng)歷了59個月飛行,之比預定時間晚了1秒。木星距離地球遙遠,光信號需要走48分鐘。
2、NASA是有情懷的宇航局,在朱諾上帶了4件與科學儀器無關(guān)的物品,一個來自意大利航空局贈送的伽利略手稿復制品,還有3個玩偶,從玩偶的名字我們知道朱諾其實是木星(朱庇特)妻子的名字。
3、第一個火星探測器,探路者號在1997年7月4日登陸火星;2005年深度撞擊號也是在7月4日用300公斤銅彈頭撞擊到彗星的。
二、探測木星主要危險來自于輻射
1、NASA為朱諾安裝了一個鈦合金的保護罩,保護關(guān)鍵儀器設備,木星的高強度輻射如果不做特殊防護會損害電子設備,讓他們在很短時間內(nèi)失效。10000電子伏特的質(zhì)子就足以讓硅晶體中產(chǎn)生60多個點缺陷,而木星的輻射強度的2000萬電子伏特。
2、鈦合金保護罩可以把輻射危害降低為暴露狀態(tài)下的八百分之一,但是因為自重達到180公斤,所以發(fā)射成本就平添了1億美元。
3、因為輻射強度大,最壞的情況下,紅外分光儀在今年12月報廢,微波輻射計在明年1月份報廢,朱諾上面唯一一臺可見光攝像機也會隨著任務時間越來越長,拍出的畫質(zhì)噪點越來越多,最后完全失效。朱諾前10個月接受的輻射劑量是后十個月的三分之一。
4、因為輻射太強,所以朱諾沒法像很多其他探測器那樣超期服役。超期服役的典型例子有,火星探測器機遇號,設計壽命3個月,但工作了11年。開普勒望遠鏡設計壽命3.5年,但工作了7.5年。哈勃望遠鏡設計壽命10年,但工作了26年。中國的嫦娥和玉兔探測器也都在超期服役,這是一種很常見的情況。唯獨木星探測器例外。
三、朱諾探測器的高速是怎么達成的
1、朱諾重3.6噸,液體燃料重2.0噸,這些燃料可供探測器改變2000m/s的速度,但這對朱諾來說是非常寶貴的能量,因為朱諾在大部分飛行中速度是70000m/s。
2、能有這么快的速度,有一半是在火箭發(fā)射時獲得的動力,還有一部分是受益于地球的引力彈弓,地球的引力加速可以貢獻7100m/s的動能。
3、很多探測器為了達到較高飛行速度都采用引力彈弓,木星一直是最好的彈弓,不過這次木星就是目的地,沒法用它了。
四、人類曾經(jīng)發(fā)射過木星探測器
1、伽利略號探測器是1989年發(fā)射,1995年到達木星的第一個探測器,他是70年代末規(guī)劃的方案。那個年代花費14億美元打造,成本巨大。工作22個月共傳回照片3.6GB。
2、伽利略號的處理中心是一臺和蘋果II性能一樣的電腦,現(xiàn)在的性能還趕不上一個300塊錢的山寨手機。
3、伽利略號最終的命運是在還有燃料的時候主動選擇墜毀在木星大氣層里,因為如果燃料耗盡,他最終會撞向木衛(wèi)二,而木衛(wèi)二是一顆很可能擁有生命的星體。
4、全世界在1967年達成了外太空條約,其中規(guī)定任何外太空探索活動,都必須盡可能避免出現(xiàn)生物污染,而伽利略號在出發(fā)前沒有經(jīng)過消毒,所以只能最終墜落木星。
5、對探測器消毒的過程是一個30小時112℃的長時間烤機的過程,經(jīng)過這個步驟,探測器平均含孢子數(shù)就會達到每平方米0.03個,而正常實驗室中平均數(shù)是300個。
五、朱諾探測器聽到的木星的聲音
6月24號時,朱諾距離木星軌道還有10多天飛行距離時就遇到了一次木星磁場和太陽風激烈碰撞,這個學名叫做弓形激波,這就相當于是太陽風以吹過木星前突然撞到了一堵由木星磁場形成的大墻,而這時距離木星還有6000萬公里了,巧的是朱諾還把這種劇烈的振蕩記錄了下來兩段,第一段是朱諾飛入木星磁層頂部后的聲音,第二段是朱諾遇到了太陽風撞擊木星磁場的聲音,可以聽到很明顯的像爆炸一樣。音頻中的這一段不要錯過噢。
六、木星是個什么樣
1、木星的質(zhì)量是地球的318倍,太陽系內(nèi)除木星外其他行星質(zhì)量的總和是地球的132倍,所以木星幾乎占據(jù)了整個太陽系行星質(zhì)量的71%。
2、木星是一個氣態(tài)行星,他的大氣層沒有明確界限,深入大氣層1000公里后氣體就逐漸消失,取而代之的是液態(tài)氫,深入1萬公里深度后就會遇見液態(tài)金屬氫,這也是一種液態(tài)氫,只不過因為壓力太大,所有電子都游離到原子之外。金屬二字在物理性質(zhì)中通常指代導電性好,而不是形容剛性之類的特點。深入7萬公里后就會遇到木星核心,這里都是重元素,是一些真正的金屬元素。
3、木星的形成被懷疑是從一個很重的核心發(fā)展起來,逐漸吸收周邊氣體,漸漸長到現(xiàn)在這么大,他吸收的氣體總質(zhì)量甚至超過原本自己的質(zhì)量。
七、如何體會宇宙中質(zhì)量的存在?
1、把地球劈開兩半,實際只會在行星地表出現(xiàn)一些驚世駭俗的景象,如果在宇宙空間里望向地球,幾乎沒有什么顯著的變化,兩個半球還會僅僅貼合在一起,一起公轉(zhuǎn)。
2、質(zhì)量決定的天體的想什么方向發(fā)展,走哪條路,對于一個氣態(tài)巨行星來說,他在宇宙中存在的模式感官上就是一團凝聚在一起的氣體,而且都在向中心壓迫,永遠也難分開。
八、木星史上的一次劇烈撞擊
1、1994年蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星,這是一顆直徑大約5-10公里的彗星,在撞擊前已經(jīng)被木星的引力潮汐撕碎成至少21個碎片,小的直徑幾百米,大的直徑3公里以上。
2、撞擊留下了四個直徑幾萬公里的黑斑,這在木星上是非常顯眼的,一個幾公里大的行星撞擊幾萬公里直徑的行星,影響都如此顯著,如果撞在地球上就是天災了。
3、木星因為質(zhì)量巨大,吸引了絕大多數(shù)彗星和隕石撞擊到上面,地球從而幸免于難N多次,而且木星因為距離地球較遠,也不會把地球上和生命息息相關(guān)的物質(zhì)奪走。
九、流星有多大?地球很脆弱
1、絕大多數(shù)劃過夜空的流星質(zhì)量低于0.1克,超過1000克的物質(zhì)在墜入地球大氣層的過程中不會燃燒殆盡。
2、一個幾百米尺寸的隕石砸向地球,對生物圈都是一次滅頂之災。