2003年伽利略號(hào)木星探測(cè)器（1989年發(fā)射）一頭沖進(jìn)木星大氣層玉石俱焚的時(shí)候，美國(guó)宇航局（以下簡(jiǎn)稱NASA）的新疆界計(jì)劃剛獲得國(guó)會(huì)批準(zhǔn)。這項(xiàng)宏偉計(jì)劃在接下來(lái)的幾十年直接影響了人類太空探索的方向，到現(xiàn)在已經(jīng)執(zhí)行到第三項(xiàng)任務(wù)。前兩項(xiàng)任務(wù)和木星關(guān)系密不可分，任務(wù)一的新視野號(hào)探測(cè)器2007年在距離木星200萬(wàn)公里的位置瞅了一眼就直奔冥王星去了，一騎絕塵。任務(wù)二是為木星專屬定制的，NASA燒掉11億美元打造了史上最厚探測(cè)器（1cm厚鈦金屬殼）朱諾號(hào)并在2011年發(fā)射升空。迄今已經(jīng)在九死一生（高輻射、強(qiáng)磁場(chǎng)）的木星軌道呆了兩年多的時(shí)間，下個(gè)月也將沖入木星大氣層化作一縷青煙。

相比開(kāi)山鼻祖伽利略號(hào)，朱諾號(hào)已經(jīng)鳥(niǎo)槍換炮了。太陽(yáng)能取代了核動(dòng)力，運(yùn)載火箭取代了航天飛機(jī)（伽利略號(hào)就被挑戰(zhàn)者號(hào)事故耽誤了3年）。更為重要的是朱諾號(hào)攜帶了一項(xiàng)新裝備微波輻射計(jì)（MWR），MWR配置了包括從600MHz到22GHz中的六個(gè)頻段輻射計(jì)，有了它朱諾號(hào)就能穿透木星經(jīng)年累月長(zhǎng)達(dá)幾百公里超級(jí)風(fēng)暴、氣旋，看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和所含物質(zhì)（主要分析水和氨氣）。由于木星軌道兇險(xiǎn)，NASA為所有探測(cè)設(shè)備上造了個(gè)180公斤重的鈦金屬外殼以低于木星的強(qiáng)輻射，全憑它朱諾號(hào)的微波輻射計(jì)MWR才挺到十一圈，而紅外光譜儀JIRAM也堅(jiān)持到了第八圈。

圖1. 白色部分是朱諾號(hào)600MHz輻射計(jì)天線

圖2. 朱諾號(hào)MWR穿透木星大氣層示意圖

在太陽(yáng)系探測(cè)器上搭載微波輻射計(jì)歷史可以追溯到1962年發(fā)射的水手2號(hào)金星探測(cè)器（搭載雙通道輻射計(jì)15GHz/22GHz）,1997年的卡西尼號(hào)土星探測(cè)器（13.78 GHz合成孔徑雷達(dá)、高度計(jì)和輻射計(jì)）和2004年歐空局（以下簡(jiǎn)稱ESA）的羅賽塔號(hào)彗星探測(cè)器（采用188GHz和562GHz輻射計(jì)）也都采用了微波輻射計(jì)作為核心探測(cè)設(shè)備。

圖3. 水手2號(hào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖4. 卡西尼號(hào)探測(cè)器

圖5. 羅賽塔號(hào)搭載的微波輻射計(jì)（MIRO）

有趣的是五十多前如何搭建一套宇航級(jí)的雙通道輻射計(jì)呢？我們來(lái)看看JPL給出的答案。

未完待續(xù)。