“重型獵鷹”首飛
根據最新計劃，在中原標準時間2024 年10月15日00:06（美東夏令時14日12:06），在美國肯尼迪航天中心LC-39A工位，“歐羅巴快船”木星探測器将由“重型獵鷹”運載火箭發射升空，探測器将首先進入行星際轉移軌道，最終将進入環木星大橢圓軌道。
耗資52億美元的重磅深空任務
美國航空航天局（NASA）“歐羅巴快船”（Europa Clipper）任務将前往木星執行木星衛星 “歐羅巴”（Europa）（木衛二）的探測任務。該任務三個主要科學目标包括确定 “歐羅巴”冰殼的厚度及其與下方海洋的互相作用；研究其成分；描述其地質特征。該航天器将試圖确定“歐羅巴”冰殼下的海洋是否可能适合生命栖息。“歐羅巴快船”任務于2015年獲得準許，到任務結束時，任務耗資将達到約52億美元。
“歐羅巴快船”（Europa Clipper）探測器
“歐羅巴快船”為大型木星探測器，由美國航天局（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）與約翰斯·霍普金斯大學應用實體實驗室（APL)合作牽頭研制，美國航天局（NASA）行星任務計劃辦公室（Planetary Missions Program Office）負責執行“歐羅巴快船”任務的計劃管理。
“歐羅巴快船”太陽翼
“歐羅巴快船”探測器動力分系統配備24台發動機，通信分系統配備直徑3米高增益天線（HGA），電力分系統配備一對分别由5個太陽能電池闆組成的太陽翼。該探測器高度5米，太陽翼展開翼展超過30.5米，整器發射品質約6000 千克。“歐羅巴快船”是美國航天史上最大的行星探測器。
“歐羅巴快船”（Europa Clipper）探測器
該探測器搭載了9台（套）科學儀器，分别為歐羅巴成像系統（EIS)、歐羅巴熱發射成像系統（E-THEMIS)、歐羅巴紫外光譜儀（Europa-UVS)、歐羅巴地圖成像光譜儀（MISE)、歐羅巴快船磁強計（ECM)、磁測深等離子體儀器（PIMS)、歐羅巴評估和探測雷達：海洋到近表面（REASON)、行星探測質譜儀（MASPEX)、表面粉塵分析儀（SUDA)。同時，還搭載了1套用于重力實驗的射頻硬體（Radio-frequency hardware）。
根據任務時間線，“歐羅巴快船”計劃于2025年2月在500至1000千米的高度上飛越火星，然後于2026年12月在3200千米的高度上飛越地球，先後利用2顆行星的引力進行“引力助推”（gravity assists），以達到飛往木星所需的速度。“歐羅巴快船”計劃于2030年4月到達木星，整個轉移飛行過程耗時5.5年，飛行裡程将達到29億千米。
“歐羅巴快船”計劃在周期21天的環繞木星的大橢圓軌道上運作。該探測器将在距離“歐羅巴”表面低至25千米的最低高度上飛越49次，每次都會飛越不同的位置，以掃描幾乎整個衛星。“歐羅巴快船”探測階段将持續4年時間，計劃在2034年9月以離軌撞擊木衛三表面結束任務。從發射升空到任務結束整個任務實施階段将持續長達10年時間。
探測器噸位過大，重型獵鷹需要耗盡全箭
本次任務載荷原計劃使用重型運載火箭太空發射系統（SLS）發射，後由于火箭研制出現大幅延期等原因而改用“重型獵鷹”發射。
“重型獵鷹”為大型低溫液體運載火箭，采用兩級半串并聯構型，起飛級芯一級和2枚芯一級子產品助推器并排捆綁（三芯并聯）。該箭高70米，芯級及芯級助推器直徑均為3.66米，起飛品質約1421噸，其标準地球同步轉移軌道（GTO）運力為26.7噸。本發“重型獵鷹”使用全新芯一級B1090.1，搭配2枚複用助推器B1064.6和B1065.6。由于本次發射任務動能需求較大，起飛級3枚芯一級子產品将全部耗盡。
地球到木星的平均距離達到約7.7億千米，遠遠大于地球到火星的平均距離2.25億千米，“重型獵鷹”運力不足以将重達6噸的探測器直接送往地木轉移軌道，隻能将探測器送入繞行火星的行星際轉移軌道。
本次發射任務将是“重型獵鷹”運載火箭第11次發射和第3次深空發射，也是“重型獵鷹”火箭品質最大的一次深空發射任務。
作者：木蘭星舟