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1989年10月18日 ，美国宇航局用“亚特兰蒂斯”号航天飞机将“伽利略 ”号木星探测器送入轨道，这是美国宇航局第一个直接专用探测木星的航天器。
“亚特兰蒂斯 ”号航天飞机示意图
资料显示 ，“伽利略”木星探测计划始于1978年 ，而最初计划则始于1982年1月发射，后来因为经费不足、飞行设计修改和航天飞机发射失败等原因而先后9次变动计划 ，致使发射一再推迟 。
“伽利略 ”号探测器示意图
资料显示 ，“伽利略 ”号探测器呈不规则长形体，总重约2717千克 ，由木星轨道器和再入器两部分组成 。后在到达木星前约150天时 ，两者分离，轨道器环绕木星运行探测；再入器深入木星大气层考察。
该探测器的轨道器是由美国的喷气推进实转室设计、制造和操作的 ，其总重为2378千克 ，在正常的情况下以3.15转／分自旋稳定 。其中的主要设备为：
（1）推进舱，包括一个机动推力器和一个单一入轨推力器，与推进剂一起共重约1185千克 。
（2）2台放射性同位素热电偶发电机 ，可提供0～480瓦的电力。
（3）一个约5米直径的高增益地球通信天线 ，用S和Ｘ波段与地球通信，定向精度为0.1度 。
此外 ，轨道器上还装有很多精密的探测仪器 ，主要包括：
（1）CCD摄像机，发回的照片清晰度比“旅行者”探测器的高20～1000倍 ，可分辨出木星卫星表面30～50米范围的细节 。
（2）近红外绘图分光计 ，可探测出氮 、磷化氢 、水、甲烷 、锗等组分。
（3）紫外分光计，它能探测出氮 、氢和氧等 。
（4）光子偏振、辐射计 ，可以测量偏振光和光强度 。
（5）磁强计 、高能粒子检测仪 、等离子体检测仪、等离子体波分系统（测量电场和磁场变化） 、尘埃粒子检测仪和重离子计数器等 ，可用于对木星磁层等的研究。
而再入器是由美国宇航局的艾迈斯研究中心负责设计，休斯飞机公司制造的 。其外形呈扁锥体 ，总重约339千克 ，其中仅防热壳就重达220千克 。其上有2台1波段发射机，它能以128比特／秒的速率发送测量数据，经轨道器中继到地球。而再入器上的探测仪器有：大气结构检测仪 ，能测量木星大气的温度 、压力等；中性质谱仪 ，可测定木星大气组分；氦分量检测仪，用于测定木星大气中的氦气含量；测云计、纯流量辐射计以及光和射电检测仪等。
“伽利略 ”号的旅程并不幸运 。为了进入预期的轨道 ，科学家们在地面指令太空船先进入金星的轨道 ，再借助引力来加速，再两度折回地球加速 ，然后前往木星 。所以这使得原本预定2年半的旅程变成了6年。但时间不会白白浪费的 ，“伽利略 ”号利用增加了的旅程，对月球的光面和暗面的地表化学物质作出了比较 ，而且还对地球南极的臭氧层作出了大气观测 。但在最后一次离开地球之前 ，问题却再度出现 。“伽利略”号的主天线高增益天线被发现不能准确打开。高增益天线作为“伽利略 ”号和地球联络的主要工具，它的出错势必会造成严重的后果 。本来“伽利略 ”号能每数分钟往地球发回一张照片 ，故障发生后变成了数周一张 。幸而计算机技术的发展对此作出了弥补 ，数据能通过压缩再传送，这使得照片的传送时间减少为数小时。
在“伽利略”号掠过小行星带时，“伽利略”号对小行星951和小行星243（Ida）做出了精密观测 ，发现Ida的卫星 ，并命名为Dactyl 。在1994年的彗星撞木星天文奇观中，“伽利略 ”号观测了舒梅克·利维九号彗星的碎片撞入木星的过程 。
然而 ，在到达木星的2个月前 ，另一个问题发生了。“伽利略 ”号的磁带记录器发生了故障 。而磁带记录器的主要任务是，记录“伽利略”号上各种仪器所探测到的结果 ，并在适当的时候发回地球 。所以说 ，在主天线发生故障之后，磁带记录器的作用就显得非常重要了。为了对磁带记录器作出调整 ，“伽利略 ”号放弃了原本探测木卫1的计划。
“伽利略 ”号带有一个探测器 ，而该探测器的任务就是冲入木星的大气，并在燃烧殆尽前 ，尽可能多地发回数据 。这是个艰难的任务 ，因为与木星大气摩擦将产生高达华氏21000度的高温 。在打开降落伞减速之后，探测器将与抵挡高温的挡热板脱离，独自承受木星的风暴 、高温和巨大的压力。在1995年12月7日 ，探测器进入了木星的大气 ，成功地发回了信号，并在降落了57分钟之后 ，被木星发出的热力烧毁 。但这57分钟内却大大地增加了我们对木星的大气和气候的了解 。
在某种意义上讲 ，“伽利略”号对研究木星的卫星也作出了很大的贡献。在“伽利略 ”号到达木星之前，人们一共发现了16颗木星的卫星 。“伽利略 ”号到达后又发现了多个卫星 。
由于受到辐射的破坏 ，“伽利略”号的摄影装置于2002年1月17日停止运作。工程师由于能够修复磁带的资料 ，因此它能在坠毁以前继续传送资料回地球 。
从美国“伽利略 ”号探测器传回的资料表明，在木卫2的表层下可能有海洋 。这一新证据再次为科学家们早先根据资料作出的“木卫2上有水 ”的假设添加了重量级砝码 ，并引起了生物学家对木卫2上是否存在生命的争论。
在随后的日子里 ，“伽利略”号探测器在距木卫2上空351千米的地方飞掠而过 。令科学家感到震惊的是，木卫2地磁北极点的地理位置在变化 ，并且移动得很频繁 ，几乎每5个半小时就移动一定距离 。
与此同时，这个结果也让许多科学家感到困惑：究竟是什么力量驱使木卫2的地磁北极点不断运动呢？“我认为这些发现告诉我们，在木卫2的地表之下有一个液体水层。 ”空间科学家玛格丽特·基维尔森说。事实上 ，按照科学家的解释 ，如果在木卫2的地表之下有一个液体传导层——诸如盐水层——那将可以最为完满地解释磁性极点的不断变迁 。
“伽利略 ”号探测器在结束预期任务后，已于在美国东部时间2003年9月21日纵身“跳”入木星大气层 ，以一种近乎自杀的方式使自己焚毁 ，为长达14年的太空之旅画上了句号 。
在1995年12月飞抵环木星轨道后的7年多时间内，它创造的纪录有：绕木星运行34周 ，与木星主要卫星35次相遇 ，发回包括1.4万张照片在内的3万兆比特数据，在木星的3颗卫星上发现了地下液态盐水存在的证据 ，第一次从轨道上对木星系统进行了完整考察 ，第一次对木星大气进行了直接测量。
美国宇航局原打算让“伽利略”号在环木星轨道上运行下去，但探测器有关木卫2上可能存在海洋的发现使专家们改变了想法 。
知识点
木星环
木星环是指围绕在木星周围的行星环系统 。它是太阳系第三个被发现的行星环系统 ，第一个和第二个分别是土星环及天王星环。光环是木星环中最内部及最厚的 。它的外部边界与主环内部边界在半径122500千米(1.72RJ)重叠 。由此半径开始光环向木星快速增厚。光环的实际纵向伸延不明但其物质可以在距环面高度高至10000千米侦测到 。光环的内部边界十分清晰并位于半径100000千米(1.4RJ)处 ，但部分物质被发现在92000千米的更深入地区 。所以光环的阔度约为30000千米。
木星环首次被观测到是在1979年，木星环在25年来亦可以由哈勃太空望远镜及地球观察 。在地上需要现存最大的望远镜才能够进行木星环的观察 。
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