麦片盒大小的NASA CUTE航天器正持续提供有关"热木星"的新细节

麦片盒大小的NASA CUTE航天器正持续提供有关"热木星"的新细节 艺术家描绘的 KELT-9b，一颗围绕恒星运行的热木星行星，距离地球大约 670 光年，是 CUTE 航天器的科学目标。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心美国国家航空航天局的 CUTE 航天器尽管体积很小，却极大地促进了我们对"热木星"的了解，揭示了各种大气行为，有助于我们了解行星的演变，同时也为学生提供了实践经验。这些观测结果是美国国家航空航天局（NASA）一个名为"科罗拉多紫外线过境实验"（CUTE）的辛勤工作的航天器取得的首批成果。这次任务的首席研究员凯文-弗朗西斯科在旧金山举行的美国地球物理联合会 2023 年会议上介绍了该小组的研究成果。这个身长仅有 14 英寸的小玩意可能很可爱，但它的科学发现却一点也不少。自 2021 年 9 月发射以来，CUTE 已将其单架紫外线望远镜对准了一系列热木星，这些热木星距离地球大约有数百光年。热木星是银河系中最热、最愤怒的行星之一。顾名思义，它们和我们的木星一样是气态巨行星。不过，这些行星更靠近它们的母恒星，大约每隔几个地球日就会完成一次轨道运行。在这个过程中，恒星辐射会把热木星烤到数千华氏度，它们的大气会膨胀到非常大，有点像面包在烤箱里升温。长期以来，研究人员一直怀疑恒星辐射的这种持续冲击可能会在数百万年到数十亿年的时间里剥离一些系外行星周围的大气层，来自 CUTE 的数据表明，这一过程可能并不那么简单。各种各样的热木星行星。图片来源：欧空局/哈勃和美国国家航空航天局CUTE 团队包括几名本科生和研究生，迄今为止已经观测到七颗热木星，还有更多的木星即将被观测到。其中一些似乎正在失去大气层，但另一些则没有。大气与空间物理学实验室（LASP）和天体物理与行星科学系副教授弗朗西说："行星似乎是五花八门的。"他补充说，CUTE 正在帮助科学家们编写银河系中存在的多种行星的实地指南包括那些看起来与地球近邻毫无相似之处的行星。"我们希望了解我们的太阳系是如何融入宇宙中的太阳系大家庭的，"弗朗西斯科说。"这意味着要了解大行星、小行星、可能有生命的行星和肯定没有生命的行星，以及在这些行星上运行的所有重要物理过程。"CUTE 系统工程师 Rick Kohnert 和前 LASP 研究生 Arika Egan 在中大博尔德校区与小型卫星合影。资料来源：LASPCUTE 的科研成功之路并非一帆风顺。当宇宙飞船首次进入环绕地球的轨道时，弗朗西斯科和他的同事们很快就注意到，它似乎遇到了一些小故障这是许多小型卫星（或称立方体卫星）的正常问题。有一次，保护 CUTE 望远镜的快门总是在不应该关闭的时候突然关闭。包括几名本科生和研究生在内的研究小组并没有放弃。研究人员命令航天器打开快门，然后耗尽为其供电的电池，防止仪器再次关闭。CUTE misssion 徽标"CUTE至今仍在工作并收集数据，"France说。"当我们获得第一批真正的科学成果时，真的很令人兴奋"。CUTE 在遥远的行星从其母星前方经过时对它们进行观测，使这些恒星发出的紫外线在此过程中变暗。在某些情况下，航天器的观测非常精确，可以探测到星光何时变暗，而变暗的幅度仅为 1%。在9月份发表的一篇论文中，研究人员描述了他们对一个名为WASP-189b的世界的观测结果。这颗行星围绕天秤座的一颗恒星运行，距离地球超过300光年，即数千万亿英里。根据研究小组的研究结果，这颗行星的温度也高得惊人，其大气层的温度大约达到华氏15000度。这比太阳表面的温度高出数千度。CUTE的观测结果还表明，气体正以同样惊人的速度从WASP-189b周围逸出，每秒约4亿公斤（近9亿磅）。并非 CUTE 在头两年研究的所有行星都如此令人兴奋。在未发表的研究结果中，研究小组观测到了第二颗名为 MASCARA-4b 的行星，这颗行星似乎并没有损失多少气体。其他行星如 KELT-9b则处于中间位置。弗朗西斯科和他的同事们希望他们的研究结果能有助于揭示为什么有些行星会失去大块的大气层，而有些行星则基本保持不变。他怀疑这与行星本身（较大的行星会产生较强的引力）和恒星的动态（较活跃的恒星可能比沉静的恒星对行星造成更大的破坏）共同作用有关。随着时间的推移，这些同样的过程可能会对地球太阳系内外的行星产生潜在的影响。例如，科学家们推测火星曾经拥有更厚的大气层，但经过数十亿年的太阳侵蚀，大气层已经消失殆尽。大气逃逸也可以解释一类被称为"超级地球"的行星的起源，这类行星比我们的世界稍大一些。"许多证据表明，超级地球一开始是海王星大小的行星，拥有庞大而蓬松的大气层，然后质量急剧下降，只剩下岩石内核和可能稀薄的大气层，"弗朗西斯科说。他说，CUTE 最大的遗产可能是对学生的影响。由约20人组成的小团队几乎参与了航天器生命的方方面面从建造卫星到发射卫星、发送指令，再到下载和分析科学数据。CUTE目前在距离地球表面约326英里（525公里）的轨道上运行，预计将于2027年重返大气层。"所有这些事情都发生在美国国家航空航天局的大型任务中，只是规模更大而已，我们的学生和早期职业科学家正在获得从提案阶段一直到推出科学产品的全部经验"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA“朱诺”号任务拍摄到令人惊叹的木星新图像

NASA“朱诺”号任务拍摄到令人惊叹的木星新图像 自"朱诺"号任务最近一次飞越木星及其一颗卫星以来，官方资料库中出现了更多关于这颗气态巨行星的详细图片。民间科学家对原始图片进行了处理，并提供了色彩校正，使观众能够理解美国国家航空航天局正在研究的课题。一张特别引人注目的照片（上图）显示了木星及其火山卫星木卫一的外缘，远处木卫二位于它们之间。一张图表（下图）展示了穿透太阳系最大行星的与自转轴平行的圆柱形风层。科学家们通过研究朱诺号在12月飞越木卫二时收集到的引力数据，了解了木卫二的结构，其他图片提供了近距离观察木星著名的云层和风暴的新视角。美国国家航空航天局于2011年发射了"朱诺"号卫星，用了近六年时间观测木星系统，数十次飞越木星。这颗卫星正在研究木星的引力场、磁层和其他元素，以帮助解决木星上挥之不去的基本问题。例如，科学家们仍然不能完全确定木星是如何形成的，以及它是否有一个坚固的内核。这项任务计划持续到 2025 年 9 月，之后航天器将潜入木星表面。此外，航天器还提供了木卫三、木卫二和木卫三卫星的特写快照。最近飞越木卫一的照片提供了一个令人惊叹的新面貌，400多座火山覆盖着木卫一色彩斑斓的表面。朱诺号是自2002年伽利略任务以来最近一次飞越月球。朱诺号并不是唯一计划对木星进行观测的太空任务。欧洲航天局今年 4 月发射了木星冰月探测器（JUICE）卫星，预计将于 2031 年 7 月到达木星轨道。该卫星的引力辅助之一是明年飞越金星，到达目的地后将提供更多关于木卫三、木卫二和木卫四的新图像。此外，美国国家航空航天局将于 2024 年 10 月发射欧罗巴 Clipper 航天器。预计该飞船将于 2030 年 4 月到达木星轨道，之后将对木卫二进行仔细研究，以确定其表面下的海洋是否具备生命存在的必要条件。 ... PC版： 手机版：

NASA朱诺号航天器揭示木卫二冰冻表面的动态变化

NASA朱诺号航天器揭示木卫二冰冻表面的动态变化 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 木星的卫星木卫二于2022年9月29日被美国宇航局朱诺号宇宙飞船上的朱诺相机（JunoCam）仪器在近距离飞越过程中拍摄到。这些图像显示了月球表面纵横交错的裂缝、山脊和条带。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Björn Jónsson (CC BY 3.0)美国国家航空航天局"朱诺"号宇宙飞船上的"朱诺相机"（JunoCam）可见光摄像机拍摄的图像支持了木星卫星木卫二南北两极的冰壳已不复存在的理论。此外，来自航天器恒星参照单元（SRU）的高分辨率图像显示了可能的羽流活动迹象以及冰壳的破坏，这表明盐水最近可能已经冒到了表面。JunoCam 的研究结果最近发表在《行星科学杂志》上，SRU 的研究结果发表在《JGR 行星》杂志上。2022年9月29日，朱诺号最近一次飞越木卫二，距离月球冰冻表面不到220英里（355公里）。朱诺相机拍摄的四张照片和SRU拍摄的一张照片是自2000年伽利略号最后一次飞越木卫二以来拍摄的第一批高分辨率木卫二照片。朱诺号在木卫二上空的地面轨道允许在月球赤道附近成像。在分析数据时，朱诺相机团队发现，除了预期的冰块、墙壁、疤痕、山脊和槽之外，相机还捕捉到了宽12至31英里（20至50公里）的不规则分布的陡壁凹陷。它们类似于之前在木卫二其他位置的图像中发现的卵形大坑。人们认为在木卫二冰冷的外表下有一个巨大的海洋，这种理论认为木卫二的外壳基本上是自由漂浮和移动的。这幅木卫二表面的黑白照片是美国宇航局朱诺号航天器上的恒星参照装置（SRU）在2022年9月29日飞越木卫二时拍摄的。在右下角可以看到被昵称为"鸭嘴兽"的混沌特征。资料来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI亚利桑那州图森市行星科学研究所负责朱诺相机规划的朱诺联合研究员坎迪-汉森（Candy Hansen）说："如果木卫二冰壳与其岩石内部脱钩，导致冰壳应力水平过高，从而产生可预测的断裂模式，就会发生真正的极地漂移。这是首次在南半球绘制这些断裂模式图，表明真正的极地漫游对木卫二表面地质的影响比以前发现的更为广泛。"高分辨率的 JunoCam 图像还被用于对木卫二地图上以前的一个突出表面特征进行重新分类。汉森说："格温环形山已经不复存在了。"格温曾被认为是一个13英里宽的撞击坑木卫二为数不多的有记载的撞击坑之一但JunoCam的数据显示，格温是一组相交的山脊，形成了一个椭圆形的阴影。这张来自朱诺号SRU的木卫二表面注释图像显示了东西走向的双脊位置（蓝色方框），可能有羽流污点，以及被研究小组称为"鸭嘴兽"的混沌特征（橙色方框）。这些特征暗示了冰冷的木星卫星目前的地表活动以及地表下液态水的存在。资料来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI虽然朱诺号拍摄的所有五幅木卫二星图像都是高分辨率的，但来自航天器黑白SRU的图像提供了最多的细节。SRU 的设计目的是探测暗淡的恒星以实现导航，因此对弱光非常敏感。为了避免图像中的过度照明，研究小组使用相机拍摄了木卫二的夜景，当时木卫二仅被木星散射的阳光照亮（这种现象被称为"木星光"）。这种创新的成像方法使复杂的地表特征得以凸显，揭示了错综复杂的交叉脊网络和潜在的水蒸气羽流造成的深色污点。其中一个引人入胜的地貌面积为 23 英里乘 42 英里（37 公里乘 67 公里），因其形状而被研究小组昵称为"鸭嘴兽"。鸭嘴兽的特点是地形混乱，有驼峰、突出的山脊和深红褐色物质，是附近最年轻的地貌。它的北部"躯干"和南部"喙"（由断裂的"颈部"地层连接）以块状基质材料打断了周围的地形，基质材料中含有大量冰块，宽度在 0.6 到 4.3 英里（1 到 7 公里）之间。在鸭嘴兽的边缘，山脊地层坍塌到地貌中。对于朱诺号团队来说，这些地貌支持了"极地漫游"理论的观点，即木卫二的冰壳可能会在地表下存在来自地下海洋的卤水的地方让路。在鸭嘴兽以北约 31 英里（50 公里）处有一组双脊，两侧有类似于木卫二上其他地方发现的黑斑，科学家们假设这些黑斑是低温火山羽流沉积物。美国宇航局南加州喷气推进实验室的SRU首席联合研究员海蒂-贝克尔（Heidi Becker）说："这些特征暗示了木卫二目前的表面活动和地表下液态水的存在。SRU的图像是NASA的木卫二号快船任务和ESA（欧洲航天局）的Juice任务可以寻找变化和盐水迹象的具体地点的高质量基线。"朱诺号观察的重点是木卫二包括调查这颗冰冷的卫星是否具备适合生命存在的条件。它计划于 2024 年秋季发射，2030 年抵达木星。Juice（木星冰月探测器）于 2023 年 4 月 14 日发射。欧空局的这一任务将于 2031 年 7 月抵达木星，对许多目标（木星的三颗大型冰卫星、火红的木卫一和较小的卫星，以及木星的大气层、磁层和星环）进行研究，重点是木卫三。朱诺号于5月12日第61次近距离飞掠木星。它计划于6月13日第62次飞越这个气体巨行星，包括在大约18200英里（29300公里）的高度飞越木卫二。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

探索木星的NASA"欧罗巴快船"航天器运抵肯尼迪航天中心 准备实施发射任务

探索木星的NASA"欧罗巴快船"航天器运抵肯尼迪航天中心 准备实施发射任务 5月23日，在位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的NASA发射和着陆设施，技术人员从一架美国空军C-17 Globemaster III运输机上卸下NASA最大的行星任务航天器"欧罗巴快船号"。图片来源：NASA/Isaac Watson美国国家航空航天局（NASA）的"木卫二快船号"（Europa Clipper）航天器于5月23日星期四抵达佛罗里达州。该飞船由位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室（JPL）组装，搭乘一架美国空军C-17 Globemaster III飞机降落在美国宇航局肯尼迪航天中心的发射和着陆设施上。这项任务的目的是通过进行大约50次近距离飞越，收集有关月球表面、内部和空间环境的详细测量数据，有些飞越距离欧罗巴表面低至16英里（25公里）。5月23日，一架美国空军C-17 Globemaster III运输机搭载着NASA最大的行星任务航天器"欧罗巴快船"抵达位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的发射和着陆设施。图片来源：NASA/Isaac Watson任务管理和准备美国国家航空航天局发射服务计划"欧罗巴快帆"号任务经理阿曼多-皮洛托（Armando Piloto）说："我在'欧罗巴快帆'号任务中的工作是确保团队满足所有地面和飞行要求，将航天器送入合适的轨道，开始前往木星的漫长旅程。航天器已在佛罗里达州进行处理，团队对此感到非常兴奋。我们将欧罗巴快船号与太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰重型（Falcon Heavy）全消耗性火箭配对使用，以确保它能提供探索距离地球非常遥远的目的地所需的性能。"肯尼迪的工作人员花了几个小时卸载"欧罗巴快船"号，然后将其转移到有效载荷危险维修设施，在那里他们将处理航天器并进行最后的检查，作为发射前准备工作的一部分。美国宇航局欧罗巴号"快船"航天器的艺术家效果图。资料来源：NASA/JPL-Caltech太阳能电池阵和仪器欧罗巴快船"号与飞船上的两个五块太阳能电池板阵列一起，于今年三月运抵肯尼迪航天中心。每个太阳能电池板长 46.5 英尺（14.2 米），将收集足够的阳光，为前往木星卫星的飞船提供动力。技术人员将在发射前把电池阵安装到飞船上。该航天器的设计目的是抵御来自木星的辐射冲击，并收集调查木卫二表面、内部和空间环境所需的测量数据。欧罗巴快船号有九台专用科学仪器，包括照相机、光谱仪、磁力计和冰穿透雷达。这些仪器将研究欧罗巴的冰壳、冰壳下的海洋、月球大气中的气体成分和表面地质，并深入了解月球的潜在宜居性。该航天器还将携带一个热能仪器，以确定温度较高的冰的位置和任何可能的水蒸气喷发。有力的证据表明，木卫二地壳下的海洋体积是地球上所有海洋体积总和的两倍。5月23日，NASA最大的行星任务航天器"欧罗巴快船"抵达位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的有效载荷危险维修设施。图片来源：NASA/Isaac Watson"欧罗巴快船"飞行任务表明，美国航天局致力于探索太阳系和寻找地球以外的宜居性。这些数据将有助于我们了解木卫三系统，并将有助于为今后研究欧罗巴和其他潜在宜居世界的潜在任务铺平道路。欧罗巴快船号预计将于2030年4月抵达木星系统，沿途将完成一些里程碑式的任务，包括在2025年2月飞越火星，这将有助于通过火星-地球引力辅助轨道将航天器推向木星的卫星。JPL的"欧罗巴快船"项目经理乔丹-埃文斯（Jordan Evans）说："在我们合作伙伴的帮助下，JPL对飞船进行了长达两年的艰苦工作。但是，我们已经有欧罗巴快船号的工程师和技术人员在肯尼迪迎接这批珍贵的货物，并准备完成最后的组装和测试，为发射做好准备"。最后准备工作美国国家航空航天局（NASA）和太空探索技术公司（SpaceX）计划于今年晚些时候在肯尼迪发射场 39A 发射一枚"猎鹰重型"火箭。发射时间为 2024 年 10 月 10 日。测试和最后准备工作完成后，航天器将被封装在有效载荷保护整流罩中，并被移至发射场的 SpaceX 机库。由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院（Caltech）管理，JPL与位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室（APL）合作，为位于华盛顿的NASA科学任务局领导欧罗巴快船任务的开发工作。主航天器主体由 APL 与 JPL 和位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心合作设计。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的行星任务项目办公室负责欧罗巴快船任务的项目管理。美国国家航空航天局的发射服务计划设在肯尼迪，负责管理"欧罗巴快船"航天器的发射服务。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA为木星冰月研究任务安装高增益天线

NASA为木星冰月研究任务安装高增益天线 美国国家航空航天局（NASA）即将执行的"木卫二快船"（Europa Clipper）任务将探索木星的卫星木卫二是否有适合人类居住的迹象。该任务将于2024年发射，将使用先进的通信工具研究月球的环境及其支持生命的能力。图片来源：NASA/JPL-Caltech当美国国家航空航天局的"欧罗巴快船号"（Europa Clipper）在环绕木星的轨道上，跨越数亿英里从地球发送科学数据和接收指令时，它将需要一个功能强大的天线。6月17日，技术人员在佛罗里达州肯尼迪航天中心的有效载荷危险维修设施内安装了航天器的高增益天线。欧罗巴快船号计划于今年晚些时候发射升空，它将踏上18亿英里（26亿公里）的木星之旅。这是美国宇航局为行星任务开发的最大航天器。它将于2030年4月抵达木星，研究这个气体巨行星的冰冷卫星木卫二，以确定其支持生命的潜力。2024年6月17日星期一，在位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的美国宇航局有效载荷危险维修设施中，技术人员准备将近10英尺（3米）宽的碟形高增益天线安装到美国宇航局的"欧罗巴号快船"（Europa Clipper）上。图片来源：NASA/Kim Shiflett该航天器将飞越欧罗巴约 50 次，让它的九台科学仪器收集有关月球大气层、冰壳和下面海洋的数据。近 10 英尺宽（3 米）的碟形天线和几个较小的天线将把数据传输到地球，当航天器在环绕木星的轨道上运行时，这一过程大约需要 45 分钟。为确保"欧罗巴快船号"拥有必要的带宽，该天线将通过美国国家航空航天局的深空网络（一个大型无线电天线全球阵列，可与太阳系中的数十个航天器通信），在美国国家航空航天局的深空 X 波段（7.2 和 8.4 千兆赫）和 Ka 波段（32 千兆赫）无线电频率上运行。美国国家航空航天局（NASA）的"欧罗巴号快船"（Europa Clipper）航天器将对木星卫星欧罗巴进行一系列飞越，以收集有关其大气层、冰壳和下面海洋的数据，高增益天线将把研究数据发送给地球上的科学家，以确定该卫星是否能够支持宜居条件。欧罗巴号"飞船计划于2024年10月之前从肯尼迪39A发射场搭载SpaceX公司的猎鹰重型火箭发射升空。图片来源：NASA/Kim Shiflett欧罗巴快船号彰显了美国国家航空航天局探索太阳系中地球以外宜居环境的决心。虽然"欧罗巴号"不是一项生命探测任务，但了解欧罗巴的宜居性将有助于我们更好地了解生命是如何在地球上发展的，以及我们是否有可能在地球之外找到支持生命的条件。作为发射准备工作的一部分，NASA 肯尼迪分部的技术人员将继续为航天器执行任务做好准备，并进行最后的检查。按照计划，欧罗巴快船号将搭载SpaceX公司的猎鹰重型火箭从肯尼迪发射场 39A 发射升空，时间不会早于 2024 年 10 月。欧罗巴快船号的高增益天线由位于马里兰州劳雷尔的约翰-霍普金斯大学应用物理实验室（APL）和位于加利福尼亚州斯托克顿的航空航天供应商 AASC（应用航空航天结构公司）设计。由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院管理，NASA 喷气推进实验室与位于华盛顿的 NASA 科学任务局的 APL 合作，领导欧罗巴快船任务的开发。主航天器主体由 APL 与JPL和位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心合作设计。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的行星任务计划办公室负责欧罗巴号快船任务的计划管理。美国国家航空航天局的发射服务计划设在肯尼迪，负责管理"欧罗巴快船"航天器的发射服务。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

准备征服木卫四：JUICE以完美无瑕的技巧完成飞越测试

准备征服木卫四：JUICE以完美无瑕的技巧完成飞越测试 欧空局的木星冰月探测器（Juice）将于2032年6月首次瞥见古老的、布满火山口的木卫四（Callisto），并在2034年最后一次飞越之前21次呼啸而过该卫星。在这些近距离接触中，"Juice"将收集有关月球的珍贵科学宝藏。图片来源：欧空局这看似遥远，但在航天器运行的世界里，任何时候开始准备都不嫌早。位于德国的欧空局 ESOC 任务运行中心的团队最近"欺骗"了 Juice 的工程模型，让它以为自己已经在木卫四，以便对任务的自主导航软件进行测试。当"Juice"号抵达木卫四时，地球和木星系统之间巨大的通信延迟意味着，一旦出现问题，它将无法等待任务控制中心的回复。虽然我们对 2031 年 4 月木卫四的位置有一个很好的概念，但我们对其位置的了解还不够精确，无法保证"Juice"号的轨迹将以完全正确的方式穿过木卫四的引力场，从而完美地进行高精度的科学测量。在木星和地球之间发送和接收信息所需的时间里，Juice 遥感仪器的指向可能会偏离轨道，以至于错过科学研究，影响关键任务目标的实现。欧空局的"Juice"号航天器正在前往木星的途中，但它的"双胞胎"最近也完成了自己的特殊旅程，抵达了欧空局 ESOC 任务控制中心的新家。图片来源：欧空局即使是微小的偏差也会对科学产生可怕的影响，因为"Juice"号的一些仪器需要对准木卫四的特定区域，误差必须在极小的几分之一度之内，才能进行测量。"我们需要"JUICE"号能够用自己的"眼睛"和"大脑"做出反应，"飞行操作主管伊格纳西奥-坦科（Ignacio Tanco）说。"当木卫四号出现在其导航相机的视野中时，它需要能够识别月球表面的重要特征，旋转自身以将仪器对准它们，然后继续旋转，以便在飞过时将它们保持在视野中"。欧空局的团队驾驶航天器飞往太阳系中令人兴奋的新目的地。为了进行重要活动的训练，并帮助诊断和解决数百万公里外的航天器遇到的问题，他们使用了留在地球上的独一无二的复制品。这个"工程模型"是被送往深空的硬件、软件、电气系统和仪器的精确复制品。"Juice"团队用它的工程模型来测试自主导航软件，该软件将使"Juice"号在木星系统中保持正常运行。他们将一系列月球图像投射到"Juice号"忠实地复制的航天器导航相机上，欺骗"Juice"，让它以为自己在木卫四，看看它将如何反应。计算机生成的木星卫星木卫四图像之一，用于在 2024 年 3 月测试 Juice 工程模型的能力。当"Juice"在2031年经过真正的木卫四时，科学家们将看到这个神秘的、布满火山口的外星世界，这就是航天器导航相机所看到的木卫四。图片来源：欧空局/空中客车这些由计算机模型生成的高分辨率图像描绘了"Juice"七年后抵达时将看到的木卫四的准确方位和相位。欧空局航天器运行工程师朱利奥-平赞（Giulio Pinzan）说："这并不像提前准备图像和在导航相机前播放视频那么简单。导航软件必须对这些图像做出反应。如果它发现接近木卫四的角度不对或朝向稍有错误，它就必须在没有我们帮助的情况下尝试纠正这些错误，这意味着木卫四的视图必须对航天器的行动做出实时反应。我们实际上是在'Juice'的摄像头上绑上了一个沉浸式VR头显，让它在这个虚拟空间里独立移动。"来自欧空局和 Juice的制造商空中客车公司的团队为木卫四飞越测试分配了三天时间。航天器操作员、科学家以及机械、电气和软件工程师都预计要花费数天的时间来遇到和解决问题，最终实现干净利落的飞越，使 Juice 完全按照他们的要求做出反应。让这次测试更具挑战性的是，他们无法使用航天器操作工具包中最重要的工具之一。通常，在对航天器的物理工程模型进行类似的复杂测试之前，首先要在没有物理部件的全数字软件模拟器上进行测试。大多数问题都是在模拟器上遇到和解决的，只有当操作人员已经对测试结果有了很好的了解时，才会在物理工程模型上进行测试。欧空局航天器运行工程师 Giulio Pinzan 在 ESOC 的 Juice 工程模型前。工程模型用于测试航天器的操纵，诊断和解决飞行模型在数百万公里之外遇到的任何问题。Juice"工程模型位于飞行模型控制室旁边大楼内的一个气候控制设施中。图片来源：欧空局朱利奥-平赞说："但这种情况非常复杂，目前无法用 Juice 软件模拟器进行模拟。我们完全是在盲目地进行这次测试"。然而，尽管他们满怀期待，团队还是在第一天的首次尝试中取得了成功。"Juice"的导航软件锁定了木卫四的正确区域，使其仪器直接对准这些区域，并在艰难的飞越过程中安全地保持了正确的轨迹。朱利奥说："我们真的要特别表扬一下我们的飞行动力学团队。他们的数学计算准确无误，使我们能够在第一次尝试时就顺利完成飞越，尽管他们通常缺乏使用软件模拟器进行实验的经验。这真的太神奇了。他们连我们自己都感到惊讶。"空客团队也做得非常出色，他们及时为测试建立了工程模型，同时还为我们提供了正确操作自主导航系统所需的所有细节"。这段视频展示了"朱利斯"号飞越地月系统的过程。这被称为"月地重力辅助"（LEGA），在世界上尚属首次："JUICE"号通过执行这一机动在月球上进行重力辅助飞越，1.5 天后再飞越地球将能够在旅途中节省大量推进剂。图片来源：ESA/Lightcurve Films/R. 安德烈斯木卫四飞越是"Juice"号将面临的最艰巨的任务之一，也是工程模型最难设置和执行的任务之一。二月份，模型从法国空中客车公司运到德国 ESOC。随着最后一次测试的顺利完成，该模型现已完全安装完毕，欧空局团队已接受了如何使用该模型的全面培训，并已正式移交。Juice 小组现在需要通过在太空中进行类似的测试来确认飞行模型的行为与工程模型完全相同。不过，只有在飞越行星时才有机会用 Juice 的导航相机跟踪大型物体。即将于今年 8 月进行的月地引力辅助测试不在此次测试之列。在这次双星飞越中，"JUICE"号将飞越月球，然后在不到 24 小时后飞越地球，以便迅速从两个天体中获取能量。这是一个从未尝试过的非常微妙的操作，所有人员都需要做好准备，随时应对任何异常情况。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：