欧洲航天局Juice任务完成首次双重引力辅助机动并成功调整轨道

8 月 19 日至 20 日，欧洲航天局 (ESA) 的 Juice (木星冰卫星探测器) 任务创造了历史，大胆飞越月球地球并进行双重力辅助机动，这是太空飞行的第一次。当航天器飞过我们的月球和母星时，Juice 的仪器开始运行，以模拟它们到达木星后会做什么。在此期间，NASA 的两台机载仪器又创造了一项第一：捕捉到有史以来最清晰的地球辐射带图像——被困在地球磁屏蔽或磁层中的带电粒子带。 

木星高能中性原子和离子 (JENI) 仪器由位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室 (APL) 代表 NASA 建造和管理，在 Juice 飞离地球时拍摄了这张照片。它所捕捉到的物体是人眼看不见的。与依赖光的传统相机不同，JENI 使用特殊传感器来捕捉带电粒子与地球周围大气氢气相互作用时发射的高能中性原子。JENI 仪器是此类相机的最新一代，它以 NASA 卡西尼号任务中类似仪器的成功为基础，该仪器揭示了土星和木星的磁层。

“当我们看到清晰的新图像时，房间里的人们都欢呼雀跃，”APL 的 JENI 副负责人 Matina Gkioulidou 说道。“很明显，我们以前所未有的细节捕捉到了环绕地球的巨大热等离子体环，这一成就让人们对木星的未来充满期待。”

8 月 19 日，JENI 及其伴生粒子仪器木星高能电子 (JoEE) 充分利用了与月球短暂的 30 分钟接触。当 Juice 飞到距月球表面仅 465 英里（750 公里）的地方时，这些仪器收集了太空环境与我们最近的天体伴星相互作用的数据。科学家们预计，这种相互作用将在木星的卫星上放大，因为这颗气态巨星富含辐射的磁层正从这些卫星上方掠过。 

8 月 20 日，Juice 冲入地球磁层，经过太平洋上空约 37,000 英里（60,000 公里），仪器首次感受到了木星的严酷环境。JoEE 和 JENI 穿过磁尾，遇到了该区域特有的密集低能等离子体，然后冲入辐射带中心。在那里，仪器测量了环绕地球的百万度等离子体，以研究已知会引发行星磁层剧烈现象的等离子体加热的秘密。 

“我本来不希望有更好的飞越体验，”APL 的 JoEE 和 JENI 首席研究员 Pontus Brandt 说道。“我们深入磁层所获得的数据非常丰富，令人震惊。JENI 拍摄的我们刚刚飞过的整个系统的图像是锦上添花。这是我们将在木星系统中利用的强大组合。”

现在，在利用月球和地球引力后，Juice 的轨道已成功调整，以便于 2025 年 8 月与金星相遇。那次金星飞掠将充当引力弹弓，将 Juice 推回地球，并为 2026 年 9 月和 2029 年 1 月的另外两次飞掠做好准备。只有到那时，这艘现已全速前进的航天器才会在 2031 年 7 月隆重抵达木星。

位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室负责管理 JoEE 和 JENI 仪器，它们共同构成了粒子环境包 (PEP-Hi) 仪器套件，用于欧洲航天局的 Juice 任务。JoEE 和 JENI 仪器是太阳系探索计划的一部分，由美国宇航局马歇尔太空飞行中心为该机构位于华盛顿的科学任务理事会管理。