尽管起步坎坷，NASA 的朱诺号仍在努力探索木星

经过五年的太阳系之旅，朱诺号太空飞船于 7 月成功抵达木星，人们兴奋不已。完美的发动机点火使这艘太阳能航天器进入了围绕这颗气态巨行星的正确轨道，有望带来重大发现。

现在，任务已经进行了 150 天，朱诺号应该已经对木星进行了六到七次近距离飞行（飞过其轨道上最靠近这颗巨行星的点）。正是在这一点上，航天器进行了大部分重要的科学观测。但实际上，到目前为止，我们只进行了一次科学密集型的飞行（8 月），本月计划进行另一次（12 月 11 日）。那么发生了什么？

朱诺号最初被送入木星轨道，轨道运行时间为 53 天。计划是完成两次长轨道运行，同时检查所有仪器，然后在 10 月再次启动发动机，使航天器在 14 天的轨道内靠近木星。然而，在启动前不久，朱诺号团队报告说，两个氦气阀门（在启动主发动机方面起着至关重要的作用）无法正常工作。因此，团队决定等待并更深入地分析问题，而不是冒着航天器的风险启动发动机。拥有一艘健康、运转的航天器总比拥有一艘无法控制的航天器要好。

这并不是说朱诺号永远无法到达 14 天的轨道，但现在我们预计至少会在 2017 年上半年停留在这个 53 天的轨道上。但如果我们不能弄清楚阀门出了什么问题，我们可能会无限期地停留在这个轨道上，因为朱诺号这样做不会受到任何额外的辐射暴露。

从科学角度来看，这一变化只意味着我们获取数据的速度会更慢——两次飞行之间间隔 53 天，而不是 14 天。朱诺号仍将发挥其全部科学潜力，但我们科学家必须比原计划更有耐心，并重新制定所有精心制定的地球支持计划。

由于发动机点火被推迟，朱诺号的科学仪器原计划于 10 月 19 日的近距离飞行期间提供全面覆盖。但朱诺号在飞行前仅 13 小时意外进入了“安全模式”。

软件中设计了安全模式，以防计算机遇到任何故障。如果发生这种情况，所有不必要的功能都会关闭，计算机重新启动，航天器确保其太阳能电池板指向太阳以最大限度地利用其功率，并等待地球的进一步指令。不幸的是，这意味着没有获得任何科学数据。五天后，它退出了安全模式，任务管理人员现在对下一次近距离接近非常谨慎，以避免再次发生这种情况。

迄今为止的科学

尽管存在这些挫折，朱诺号已经为我们提供了前所未有的木星景观，这让我们对航天器进入轨道后将会发生什么充满期待。

在第一次轨道飞行期间，朱诺号收集了一系列彩色图像，公民科学家将这些图像整合成一部为期三个月的“大理石电影”——让我们可以与这个机器人探测器一起，观看伽利略卫星的舞动和木星动态球体的旋转。对我来说，这些图像的不可思议之处在于它的有利位置：从地球上看，我们只能看到全亮的木星，但朱诺号可以提供目前只有这个机器人才能看到的景象：新月形木星。

随后，8 月 27 日，朱诺号俯冲至距离木星云层顶部 2500 英里以内的地方，向人们展示了人类有史以来对木星南北极最美的景象。两极与我们熟悉的条纹状外观完全不同。这里没有带状和区域，但有众多小规模风暴系统——巨大的旋转气旋，带有风车结构，可能随着时间的推移在极地大气中徘徊。

这与土星截然不同，在土星上，我们可以看到一直延伸到两极的带状结构以及奇异的北部六边形。

从这些早期图像可以清楚地看出，木星的两极都没有这样的六边形。图像还显示，夜间云层在晨昏线区域的地平线上高耸入云，就像是夜晚来临前云层捕捉到最后一缕阳光一样。

但朱诺号的功能远不止拍摄可见光图像。来自意大利的 JIRAM 仪器已经用红外线绘制了整个木星的图像，让我们能够比在地球上更详细地看到木星内部的炽热热量和云层轮廓。独特的有利位置让 JIRAM 能够看到木星的极光，它因上层大气中激发的氢离子受到沿磁场线移动的电子轰击而发出炽热的光芒。

朱诺号不仅能看到极光，还能听到极光的声音。无线电波探测器可以听到形成极光的高能粒子的辐射，这是太阳系中最强的辐射之一——当朱诺号飞速穿越木星系统时，它让我们对等离子体环境的结构有了大致的印象。

最令人期待的结果之一是微波辐射计的结果，它能够比以往更深入地观察木星内部，探测到最高云层以下数百英里，揭示这颗巨行星大气层的内部运作。即使是在 8 月份的一次飞行中，朱诺号也发现木星一直呈现某种带状结构，一直到这些深层，而且随着我们进一步深入探测，其结构会发生变化。

就像只看到冰山一角一样，木星的条纹云只是一个令人着迷的多变层的顶部，随着朱诺号在 2017 年继续其任务，我们将深入探索这个层。

利·弗莱彻 (Leigh Fletcher)，莱斯特大学皇家学会研究员。

本文最初发表于 The Conversation。阅读原文。