木星冰衛星探測器 （Jupiter Icy Moons Explorer，縮寫 JUICE）是歐洲空間局進行中的一個木星系探測任務，旨在研究木星的三顆冰質衛星：木衛三、木衛四和木衛二。人們認為它們的冰面下有大量液態水，這將使它們成為潛在的宜居環境。但該任務並不關注火山活躍的木衛一，這是一顆非冰質衛星。 2012 年 5 月 2 日由空中客車承造，這宣佈了為歐洲空間局的宇宙願景（Cosmic Vision）科學計劃的大型（L 級）專案選擇此任務。探測器已於世界標準時間 2023 年 4 月 14 日 121436 UTC 發射，將經過 4 次重力助推和 8 年的旅行，將於 2031 年 7 月到達木星。2034 年 12 月，該航天器將進入木衛三附近軌道執行近距離科學任務，成為第一個繞地球月球以外的衛星執行的航天器。 它的執行時間正好將與 2024 年 10 月所發射的競爭對手，美國宇航局歐羅巴快船（但此歐羅巴非指歐洲，是木衛二的傳統名稱）任務重疊比試。 背景 該任務的開始重啟了作為歐洲空間局前拉普拉斯任務的組成部分木衛二－木星系統任務 EJSMLaplace。 它有望成為歐洲航天局宇宙願景計劃的第一個大型（L 級）任務。 2012 年 4 月，木星冰衛星探測器在推薦的優先順序上超過了雅典娜 X 射線望遠鏡和新引力波天文臺。 2015 年 7 月，空中巴士國防航天公司被選為設計和建造探測器的主要承包商，探測器將在法國圖盧茲組裝。 探測器 探測器設計的主要驅動因素與距太陽的遙遠距離、太陽能的使用、以及木星惡劣的輻射環境有關。 木星和木衛三的軌道插入以及大量的飛越機動（超過 25 次重力助推和 2 次木衛二飛越）需要航天器攜帶約的化學推進劑。 探測器有一個固定的 25 米直徑高增益天線和一個可操縱的中增益天線，將使用無線電頻譜 Ka 波段和 X 波段。 地面深空天線可實現 2 Gb 日 的下行鏈路速率。 機載資料儲存容量為 125 Tb。 探測器主發動機是一個自燃雙推進劑（單甲基肼和氮的混合氧化物）425 N 推進器。 100 公斤的多層絕緣材料提供熱量控制。 該航天器使用動量輪進行三軸穩定。 輻射遮蔽用於保護機載電子裝置免受木星環境的影響。 時間線 發射和軌跡 該探測器已經於世界標準時間 2023 年 4 月 14 日 121436 UTC 透過亞利安 5 號運載火箭從蓋亞那航天中心發射升空； 在幾分鐘後，它的太陽能電池板就部署好了，這促使歐空局認為發射成功。發射後，將有多個計劃的重力助推將探測器 置於通往木星的軌道上：2024 年 8 月飛越地月系統，2025 年 8 月飛越金星，2026 年 9 月第 2 次飛越地球， 2029 年 1 月第 3 次也是最後一次飛越地球。 該探測器將兩次穿過小行星帶。 一次飛越小行星 223 已經被提議，並可能將會在 2029 年 10 月發生。 重力助推包括： 行星際轉移（地球、金星、地球、地球） 木星軌道插入和遠心點減少與多次的木衛三重力助推 木衛三木衛四協助降低速度 透過 1012 次木衛四重力助推增加傾斜度 到達木星系統 發射後，將在 2031 年抵達木星軌道。經過數次繞木星及其他衛星的機動飛行之後，探測器將於 2034 年進入環木衛三軌道。 木衛三上的軌道插入 2034 年 12 月，JUICE 將進入圍繞木衛三的橢圓軌道。 第一個軌道將在 的距離。 2035 年，JUICE 將進入木衛三表面上方的圓形軌道 。 JUICE 將研究木衛三的組成和磁層等等。 計劃在木衛三上脫軌 當探測器消耗完剩餘的推進劑後，JUICE 計劃在 2035 年底脫離軌道並撞擊木衛三。 科學目標 木星冰衛星探測器將會對木衛三進行詳細的研究以評估其支援生命存在的可能性。並與木衛二和木衛四這兩顆伽利略衛星進行對比。這三顆衛星據信存在適合生命存在的液態水海洋，並已經成為研究水冰世界生命宜居性的焦點。 針對木衛三及少許木衛四的科學目標如下： 海洋層的特徵及可能地下海洋的探測 星球表面的地理、地質及組成 研究冰殼的物理學特性 內部質量分佈特徵、核心的運動和演化 調查木衛三的外大氣層 研究木衛三的磁場及與木星磁場的相互作用 針對木衛二，探測器將著重於生命必備的化學條件，包括有機分子、表面特徵的形成、非水冰材料的構成。另外，木星冰衛星探測器會首次進行衛星地下探測，如第一次確定最近活躍地區的最小冰殼厚度。 還將對幾顆較小的不規則衛星，和火山活躍的衛星木衛一進行更遠距離的空間分辨觀測。 科學儀器 2013 年 2 月 21 日，經過一場競賽，ESA 選出了 11 臺科學儀器，這些儀器由來自歐洲各地的科學和工程團隊開發，美國也參與其中。 日本還為 SWI、RPWI、GALA、PEP、JANUS 和 JMAG 儀器貢獻了幾個元件，並將促進測試。PRIDE 實驗沒有自己的硬體，而是使用航天器的通訊系統和天線與地面站相結合。 RIME 和 RPWI 的 UVS 和元件由 NASA 提供，而 SWI、PEP、GALA、RPWI 的元件由 JAXA 提供。 縮寫 名稱 描述 3GM 木星的重力與地球物理學和伽利略衛星 3GM 是一項無線電科學實驗，使用 Ka 轉發器和高度穩定的振盪器。 該儀器旨在研究木衛三的引力場和冰衛星的內部海洋。 3GM 還將研究木星 01800 mbar 和冰衛星的大氣層和電離層。 由羅馬大學和義大利太空總署 ASI 運營。 GALA 木衛三雷射測高儀 木衛三雷射高度計。 用於觀察潮汐力引起的地形和地表的變形、隆起和沈降。 雷射形成直徑為 20 m 的束斑。 在 200 公里高度處的解析度為 01 米。 由德國航空太空中心 DLR 運營。 元件來自 HENSOLDT Optronics GmbH、Fraunhofer IOF 和 JAXA。 JMAG JUICE 磁力計 該儀器使用展開時長 105 m 的 3 節臂 Anm Ausklapparme für Magnetometer dienen dazu die Messungen möglichst unbeeinflusst von störenden Magnetfeldern die die Sonde trotz Abschirmung selbst erzeugt machen zu können Etwa 10 m Armlänge wurden schon bei mehreren Missionen etwa CassiniHuygens verwendet der einteilig Arm engl boom bei Venus Express mit Start 2005 war nur etwa 1 m lang Quelle Werner Magnes IWF Graz Telefonat 14 April 2023 到達並在最外段攜帶兩個，在臂的末端攜帶一個光泵量子乾涉磁力計 ，並將用它來研究木星的磁場及其與木衛三磁場的相互作用。 它旨在用於研究冰衛星上隱藏的海洋。 由倫敦帝國理工學院和英國宇航署 UKSA 運營 JANUS JANUS 相機系統 用於繪製冰衛星地圖的光學相機。 JANUS 有 13 個濾鏡，視野為 13 度，木衛三上的空間解析度為 24 m，木星上的空間解析度為 10 km。 由那不勒斯腓特烈二世大學和義大利太空總署 ASI 開發。 MAJIS 衛星和木星成像光譜儀系統 高光譜成像光譜儀。 它旨在探索木星對流層的特性，並更好地定義冰冷衛星表面的冰和礦物。 波長範圍包括 04 至 57 微米範圍內的可見光和紅外線，光譜解析度在 3 至 7 奈米之間。空間解析度在木衛三上高達 25 米，在木星上約為 100 公里。 由巴黎天體物理研究所和法國國家太空研究中心製造。 目標 參見 木星探測 木星的衛星 先驅者 10 號 先驅者 11 號，木星飛越器 旅行者 1 號 旅行者 2 號，木星飛越器 伽利略號探測器，木星軌道器 新視野號，木星飛越器 朱諾號軌道衛星，木星軌道器 參考資料 外部連結 ESAs JUICE page Future Planetary Exploration JUICE Jupiter Ganymede Orbiter Revised Proposal Jupiter Icy Moon Explorer 2011 OPAG October 2011 Presentations JUICE JUpiter ICy moons Explorer OPAG March 2012 Presentations Category 木星探測器 Category 軌道飛行器 Category2023 年發射的太空飛行器 Category 歐洲太空總署空間探測器