为何至今还未有人类到达木星？原因在这里

　　木星是一个气态巨行星。木星主要由氢组成，其次为氦，占总质量的25%，占所有太阳系行星的70%岩核则含有其他较重的元素。气态行星没有实体表面，它们的气态物质密度随深度的变大而不断加大。我们所看到的通常是大气中云层的顶端，压强比1个大气压略高。

　　由于自转快速而呈现扁球体（赤道附近有略微但明显可见的凸起）。外大气层明确依纬度分为多个带域，各带域相接的边际容易出现乱流和风暴。最显着的例子是大红斑，最早在17世纪时人们便以望远镜首度发现它的存在。环绕着行星的是松弱的行星环系统和强大的磁层。木星至少有69个卫星。

　　2018年2月，美国航空航天局（NASA）公布了由“朱诺”号卫星拍摄到的一组木星南极的图像，醒目的蓝色漩涡以华丽的图案扭曲变幻，创造了令人惊叹的奇观。

　　据报道，50年前的4月2日，一台名叫HAL的智能电脑在一艘去往木星的载人飞船上掀起了一场大破坏。这是作家亚瑟·克拉克创作的科幻小说《2001太空漫游》中的情节。同名电影更成了航天时代早期的开山之作。

　　《2001太空漫游》上映时，美国正在加班加点、努力将人类送上月球。仅仅一年之后的1969年7月20日，美国便达成了这一成就。但木星仍只是望远镜中的远景。直到1973年，人类才开展首次飞往木星的航天任务，先驱者10号探测器成功飞越木星。当然，此次任务并无人类参与。

　　在此之后，又有几枚探测器先后飞越木星，其中有两枚在木星轨道周围停留了较长时间。首先是NASA的伽利略任务，探测器在1995年至2003年间围绕木星旋转。如今，探索木星的任务由NASA的朱诺号探测器负责，该探测器于2016年抵达木星轨道。

　　但是人类呢？人类为何至今仍未抵达木星？

　　首先是航天任务资金和优先级排序的问题：目前NASA的重点在于国际空间站，同时还忙着开展人类重返月球任务和火星载人任务。除此之外，还有人类健康这一重大问题：木星的辐射环境极不利于人类生存。朱诺号在重重保护之下还能侥幸存活，但即使这样也难保长久。

　　NASA目前的辐射指导方针规定，宇航员累积受到的辐射剂量只能使其一生中罹患癌症的概率增加3%。而此前由NASA好奇号探测器提供的测量数据表明，为时860天的火星任务（包括180天去程，500天火星停留时间，以及180天返程）将使宇航员总共接收1.01西弗的辐射，可能使患癌几率增加5%。

　　但木星的辐射环境可能比火星更为糟糕。2016年的一项研究指出，要想最大程度地避免辐射，宇航员也许需要在木卫二的冰层中工作，这样每年接收的辐射剂量可能只有0.3西弗。（前文火星任务的年辐射剂量可能为0.43西弗。）但无论是在木卫二表面，还是在木星辐射极强的辐射带中，环境都要严苛得多。

　　人类受到高剂量辐射时，会出现呕吐、眩晕、脱发等急性症状，严重者甚至可能死亡。但若为避免辐射、为宇宙飞船加装保护层，又会大大增加飞船重量，提高飞船发射难度。要打造合适的飞船防护层，也许还需运用更先进的技术。

　　朱诺号首席科学家、美国西南研究所的斯科特·博尔顿（Scott Bolton）指出，科学家从上世纪60年代末或70年代开始研究木星辐射带的危险性。“1968年的时候，我们已经知道木星周围存在辐射和磁场，但没人想到那里的环境如此严苛。”

　　甚至到了上世纪80年代，工程师在设计伽利略号探测器时，仍低估了木星的辐射环境强度。

　　“那里的环境非常严酷，”NASA戈达德航天飞行中心高级行星大气科学家艾米·西蒙（Amy Simon）表示，“我们在开展伽利略号任务时发现，每当探测器靠近木卫二或木星，探测器都会运作不灵。它还没有对那里的环境做好准备。这也改变了我们设计宇宙飞船和电子元件的理念。”

　　辐射只是宇航员面临的众多挑战之一。他们还要带上足够的水、想好怎么处理废物、应对与地球通讯时的延迟问题等等。有些技术也许能起到一定帮助，例如，将尿液处理成饮用水的技术目前正在国际空间站上接受测试。对通信延迟解决方案的测试或许也将于不久后开展。此前在NASA极端环境任务行动中，宇航员们已经在水下尝试了一些有助于解决上述问题的技术。

　　图为《2001太空漫游》中宇宙飞船“发现号”的概念图。

　　“非常出色，极具想象力”

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