经过精心规划，欧空局（ESA）的 Juice 探测器近日成功利用地球完成了一次关键的引力弹弓助推。此次引力辅助使 Juice 相对于此前轨迹的方向改变了 20°，飞行速度增加了 3.5 km/s。在接近地球的四周时间里，任务控制团队仅进行了一次微小的轨道修正（在预留的六次机会中），便将航天器精准引导至利用地球引力的最佳轨道。

控制团队自 8 月 17 日起便对 Juice 展开了密切监测，并将这种高强度追踪持续到 10 月 10 日。

Juice 掠过地球上空

9 月 28 日欧洲中部夏令时 13:45（UTC 11:45），Juice 到达距离地球最近的点。当时，航天器在印度洋上空仅 8640 公里处掠过，同时利用机载监测相机拍摄了一系列图像。

“这次飞掠需要进行实时的超精确导航。多亏了我们极其周密的规划，我们只消耗了为此次飞掠预留的一小部分推进剂，”Juice 航天器运营经理 Angela Dietz 表示，“这为我们节省了更多燃料，留待抵达木星后对这颗行星的冰卫星进行深入观测。”

节省这些燃料尤为珍贵，因为 Juice 在未来环绕木星及其卫星的宏大科学探测任务中，将极度依赖它们。

地球成为 Juice 的科学试验场

改变航天器的飞行轨迹是此次飞掠的首要目的，但这次交会也为任务团队提供了一个宝贵的契机，能够利用真实的行星目标测试 Juice 的科学仪器。

这是该任务中的第三次此类机会。第一次出现在 2024 年的月球-地球引力辅助期间，随后是航天器在 2025 年对 3I/ATLAS 彗星的观测。

来自 ESA 航天器运营、科学运营和技术中心的团队，与负责 Juice 10 台科学仪器的外部小组进行了数月的密切协调。他们的目标是精心安排每个仪器的运行时间，在航天器有限的资源下，尽可能榨取更多的科学数据和校准时间。

“前往木星的旅程只为我们在环境条件明确的情况下校准和验证仪器提供了几次机会，”领导这项工作的 Juice 项目科学家 Claire Vallat 解释道，“鉴于时间有限和运营限制，仪器活动有时必须分清轻重缓急，例如 Juice 今天早晨处于地球阴影中、仅依靠电池供电时。在这次飞掠中，校准活动的优先级是根据其对为木星工作做准备的相关性来决定的，同时也要考虑某个机会是独一无二的，还是可以在旅程后期安排。”

为木星的冰冻卫星做准备

尽管这次地球交会需要大量的准备工作，但与等待 Juice 的木星任务相比，它相对简单。该任务计划对木星的三颗巨大卫星——木卫三（Ganymede）、木卫四（Callisto）和木卫二（Europa）进行 35 次飞掠。

这些交会的规划工作早在数年前就已经开始。对于木卫二的飞掠，关于仪器如何运作的讨论在大约 10 年前就已展开，并将持续到 2030 年代初 Juice 最终飞过该卫星。

因此，地球充当了一个重要的彩排演练场。科学家们可以利用此次飞掠来校准仪器，了解它们在太空环境中运行时的实际表现（在太空中它们总是与地球上有细微的不同！），并完善日后用于分析数据的工具。

未来对木星冰卫星的交会将在科学上提出更高要求。届时，Juice 必须做好充分准备，在每一次宝贵的飞掠中捕获尽可能多的高质量信息。

Juice 探索地球磁尾

该航天器还花了好几天时间穿过地球的磁尾——即地球磁场延伸远离太阳的长长尾迹。

这为 Juice 提供了一个在远离地球的地方测量磁场和带电粒子的机会。与此同时，中欧合作的 Smile 任务一直在观测北极光，同时测量更靠近地球的磁场和粒子。

将 Juice 和 Smile 的测量结果结合起来，可以为科学家提供一种罕见的方法，将地球磁尾深处的活动与该行星极地附近发生的事件联系起来。

一旦数据传回地球且仪器团队有时间进行评估，科学家预计在未来几周内发布 Juice 部分仪器拍摄的图像和光谱。其中备受期待的成果包括由 Juice 的科学相机 JANUS 拍摄的高分辨率地球和月球图像。

Juice 还将再次返回地球

Juice 与地球的故事还未结束。

2029 年 1 月，该航天器将第三次也是最后一次飞掠我们的地球。这次交会将把 Juice 送上最终的飞行轨迹，使其能够在 2031 年顺利抵达木星。

关于 Juice 任务的背景

欧空局的“木星冰卫星探测器”（简称 Juice）是人类进军外太阳系的大胆新任务。它将对气态巨行星木星及其三颗拥有巨大海洋的卫星（木卫三、木卫四和木卫二）进行详细观测。这项雄心勃勃的任务将利用一套强大的遥感、地球物理和原位探测仪器，对这些迷人的目的地进行特征描述，以探索它们作为过去或现在生命潜在栖息地的可能性。

Juice 将深入监测木星复杂的磁场、辐射和等离子体环境及其与卫星之间的相互作用，研究木星系统作为全宇宙气态巨星系统的原型。

Juice 于 2023 年 4 月从法属圭亚那库鲁的欧洲航天港搭乘阿丽亚娜 5 号火箭发射升空。它拥有长达八年的巡航期，期间将借助地球和金星的引力弹弓飞向木星。在环绕木星期间，它将对三颗大型卫星进行 35 次飞掠，随后改变轨道专门环绕木卫三运行。