人類史上最接近 探測船「朱諾號」進(jìn)入木星軌道

美國宇航局（NASA）無人木星太空探測船「朱諾號」（Juno），今天于北京時間今午11點(diǎn)18分左右順利進(jìn)入木星軌道，在距離其4100公里上空繞行，是首次有人類探測器如此接近木星。朱諾號未來20個月將探索木星，以助科學(xué)家了解木星以及太陽系的起源。

「朱諾號」于北京時間10點(diǎn)42分點(diǎn)燃主引擎，花約35分鐘進(jìn)入木星軌道。因木星上輻射物質(zhì)是致命濃度的逾1000倍，太空船若靠太近將被烤焦，因此繞行木星軌道的風(fēng)險極高，遑論登陸表面。

木星大氣層由氫與氦組成，距地球約8.7億公里，據(jù)信是太陽系最早出現(xiàn)的行星，直徑14萬2984公里，比地球?qū)?1倍、質(zhì)量大300倍，是太陽系最大行星。 「朱諾號」為太陽能無人太空探測船，花了5年時間進(jìn)入木星軌道，科學(xué)家希望能搜集到有關(guān)水的關(guān)鍵資訊，「木星水量是理解其形成的關(guān)鍵，因此對于理解太陽系如何形成至關(guān)重大?！?/p>

NASA今日直播只會呈現(xiàn)虛擬影像，「朱諾號」進(jìn)入軌道后拍攝的木星影像，將會在8、9月公布。

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有史以來所有造訪木星的太空船，包括短暫飛越木星的先鋒號、航海家，和繞行木星八年的伽利略號都是沒有太陽能板的，只有朱諾號是配備太陽能板的。這也使得它體積與重量劇增，它的三個8.9公尺長的龐大太陽能板，一個籃球場都放不下，也比其他造訪過木星的太空船大得多。

因?yàn)槟拘请x太陽遠(yuǎn)，朱諾號最多只會收到地球附近4%的陽光，因此只有增加太陽能板的面積，但是這也讓朱諾號的重量增加了340公斤。得益于近年太陽能板的光伏效率大幅精進(jìn)，當(dāng)前已經(jīng)是朱諾號的“完美身材”。

造成朱諾號與其它前輩不同的原因在于朱諾號獨(dú)特的能源構(gòu)成。

之前的木星探測器大多靠「放射性同位素?zé)犭姍C(jī)」（Radioisotope Thermoelectric Generator,簡稱為RTG）來驅(qū)動，它是一種小型的核能發(fā)電機(jī)。它的「核能」不是核能發(fā)電廠那種核分裂連鎖反應(yīng)，說穿了只是一坨高純度的放射性原料，在放射的過程中會生熱，因此就是一個不用插電的暖爐。如是這時候再把「熱電偶」放在冷熱的交界處，溫度差異產(chǎn)生的熱電效應(yīng)就會產(chǎn)生電壓，提供穩(wěn)定的電流，就好像一個源源不絕的電池。這樣的電源雖然能量轉(zhuǎn)換效率低，但是能量夠大、體積小。

這些都是深入木星軌道以外的美國太空船，那里陽光不足，因此幾乎都用RTG.朱諾號和歐洲探測彗星的「羅塞塔號」是所有到小行星帶外的太空船中唯二沒有RTG的。

但是，可以用來做RTG的放射性同位素并不多，蘇聯(lián)曾經(jīng)把「鍶90」做的RTG給北極圈里方圓百里無人煙的燈塔，只是鍶-90的β衰變放射線穿透力強(qiáng)，需大塊厚重的金屬層層包起來才行。蘇聯(lián)解體后，曾有偷廢鐵的小偷看上這堆「廢鐵」，就把老舊的RTG大卸八塊拆回家，卻被放射線弄得幾乎一命嗚呼，還不知道怎么死的。

適合放在太空船上的只有「鈽238」，因?yàn)樗哪芰扛螅”〉慕饘贇ぞ妥阋該踝∷了プ儺a(chǎn)生的放射粒子，而且半衰期為87.7年，特別適合需要長期飛行的太空船。只有一個問題：自然界沒有鈽238,它是制造核子武器的副產(chǎn)品，當(dāng)年核子俱樂部的國家只有美國和蘇聯(lián)看出它的價值，把它留下來。美國六零年代生產(chǎn)大量核子武器，手上的鈽238多得用不完，不但阿波羅計劃的登月小艇都有RTG（至今還在發(fā)電），有的人造衛(wèi)星也有。蘇聯(lián)應(yīng)該也半斤八兩，發(fā)射不少帶有RTG的人造衛(wèi)星，只是資料從來沒有公布。后來太陽能板技術(shù)漸漸成熟，就不再在普通人造衛(wèi)星上用RTG了。

好景不常，美蘇限武談判后全面停止制造核武，1988年后美國就不再制造鈽238,NASA才驚覺未來太空船的能源有問題，還好俄國對錢的興趣更甚于太空探險，趕快向它買16.5 公斤?，F(xiàn)在NASA手上的鈽238一共只有35公斤，但是堪用的只有17公斤。

17公斤很多嗎？好奇號火星車就用了來自俄國的4.1公斤，幾個月前通過冥王星的新地平線號用了約10公斤，正在土星的卡西尼太空船更用掉30公斤。

美國預(yù)計要砸下9千萬美金，由能源部負(fù)責(zé)生產(chǎn)，估計在2018年后可以達(dá)到穩(wěn)定量產(chǎn)：每年1.5至2公斤，省著點(diǎn)用還勉強(qiáng)活得下去。另一方面，NASA也在發(fā)展效率是RTG四倍的「先進(jìn)史特林同位素發(fā)電機(jī)」（advanced Stirling radioisotope generator,ASRG），那就更省了。沒辦法，現(xiàn)在入流的國家都不再制造核武，鈽238就成了稀世珍寶，難道要NASA向朝鮮買嗎？

鈽238

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