抵達木星需要多久?

2020-09-06 天文在線


我們總是在談論冥王星、土星或火星,但似乎沒有人再談論木星了。這是為什麼呢?木星是太陽系中最大的行星,是地球質量的318倍。如此規模的木星被忽略,似乎不合常理。

業餘天文學家戴米安·皮斯拍攝的木星、木衛一和木衛三。來源:美國國家航空航天局/戴米安·皮斯

木星是太陽系中最重要的行星之一。這一行星本身就足夠令人印象深刻。遠古的氣旋風暴比地球還要大,如此強大的磁氣圈,讓人難以理解。

訪問木星最引人注目的原因之一是它的衛星。木衛二、木衛四和木衛三的冰殼下可能都有廣闊的液態水海洋。因為在地球上,有液態水的地方就有生命。因此,木星的衛星可能是整個太陽系中尋找生命的最佳地點。

然而,當我在2016年初錄製視頻時,並沒有發現木星或它的衛星上的太空飛行器。事實上,那裡已經很多年沒有太空飛行器了。一次訪問木星的太空飛行器是2007年美國航天局的「新地平線」號(New Horizon)。火星與冥王星的探測者眾多,但距上次近距離看到木星已有十年之久。這是怎麼了呢?

一部分原因是木星真的很遠,需要很長時間才能到達那裡。這個「很長」究竟是多長呢?讓我們來看看所有進行過木星旅行的太空飛行器。

美國航天局的「先鋒10號」(Pioneer 10)是有史以來第一個穿過墨西哥灣從地球到達木星的太空飛行器。它於1972年3月3日發射,1973年12月3日到達。總共640天的飛行時間。但先鋒10號只是在探索外太陽系的路上路過木星。它到達了距離木星13萬公裡以內的地方,拍攝了有史以來第一張木星的近距離照片,然後在美國宇航局與其失去聯繫之前的11年裡繼續探索。

先鋒11號在一年後起飛,並在再一年後抵達。它在606天內完成了這一旅程,並近距離飛越了木星,到達了距離木星21000公裡的範圍內。之後還訪問了土星。

接下來是旅行者號宇宙飛船。旅行者1號只花了546天,於1979年3月5日到達,旅行者2號花了688天。

所以,如果你要做一次飛掠,你需要550-650天的時間來完成這個旅程。但如果你真的想放慢速度,進入木星軌道,你需要更慢的旅行。唯一在木星附近停留過的太空飛行器是美國宇航局的伽利略飛船,它於1989年10月18日發射升空。它沒有直接飛向木星,而是在引力的幫助下兩次飛越了地球,一次飛越了金星,加速飛行,最終於1995年12月8日抵達木星。總共是2242天。

那麼為什麼伽利略號要花這麼長的時間才能到達木星呢?因為當你到達木星時,你需要足夠慢的速度,才能進入繞木星運行的軌道,而不僅僅是快速通過。

現在,在經歷了這麼長一段時間的「無木星」時期後,我們即將迎來另一艘飛船抵達這顆巨大的行星並進入軌道。美國航天局的「朱諾」號(Juno)宇宙飛船於2011年8月5日發射升空,它一直在太陽系內盤旋,正在加快速度準備前往木星。

美國宇航局的「朱諾號」探測器於2011年8月6日發射升空,預計將於2016年7月4日抵達木星。資料來源:美國宇航局/噴氣推進實驗室

朱諾號在2013年經過地球,於2016年7月4日進入木星系統。總飛行時間為1795天。我們再一次擁有一個太空飛行器來觀測木星和它的衛星。這僅僅是個開始,還有幾個前往木星的任務正在進行中。歐洲航天局將於2022年發射木星冰衛星任務,將用近8年時間到達木星。

美國航天局的木衛二多次飛越任務可能會在同一時間內發射,並在木衛二軌道上運行,試圖更好地了解木衛二的環境。它可能無法探測到冰層下的任何生命,但它會精確地找出海洋的起源。

那麼,到達木星需要多長時間?如果你只是想做一次飛掠大約600天,如果你真的想進入軌道,大約需要2000天。

作者:Fraser Cain

FY:董美慧

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