木星系探測與JUICE任務概述

王建昭，卜良霄

（1.科羅拉多大學博爾德分校天體物理與行星科學系，美國80302；2.中國空間技術(shù)研究院錢學森空間技術(shù)實驗室，北京100094）

0 引 言

探月工程和火星探測任務的圓滿成功，標志著我國在深空探測領域?qū)崿F(xiàn)重大突破，并在該領域走在世界前列。未來，我國還將繼續(xù)加強深空探測的研究與實施。2030年前，我國已明確計劃實施3次旗艦級行星探測任務[1]，其中包括木星系及行星際穿越任務。北京時間2023年4月14日，歐洲航天局（ESA）的木星系探測器JUICE（The JUpiter ICy moons Explorer）[2]成功發(fā)射，該任務也是ESA宇宙愿景2015―2025計劃的首個旗艦級任務。此外，美國航天局（NASA）也預計于2024年發(fā)射木衛(wèi)二探測器歐羅巴快帆（Europa Clipper）[3]。因此，未來10年人類將迎來木星系探測的黃金時代，有必要系統(tǒng)梳理木星系探測的科學意義及工程實施難點，并對重點任務進行系統(tǒng)分析。

1 木星系探測

1.1 現(xiàn)狀

一般而言，人類對系內(nèi)天體的探測階段，由淺至深包括：飛掠、環(huán)繞、著陸、取樣返回、載人登陸、資源開發(fā)以及星際移民等。例如，月球已進入資源開發(fā)階段；火星已進入取樣返回階段。截止到今天，人類共對木星系進行了10次探測，概況如表1所示。得益于木星的巨大質(zhì)量，利用木星進行引力加速成為木星以遠深空探測的慣例，因此早期木星系探測以機遇式的飛掠探測方式為主。目前，木星系探測已進入以環(huán)繞探測為主的詳查階段，朱諾號的順利實施也將標志這一階段的結(jié)束，未來的計劃都將聚焦于木衛(wèi)系統(tǒng)（木衛(wèi)二及木衛(wèi)三）宜居性的探測，以尋找系內(nèi)生命為主要方向及目標。

表1 歷次木星系探測

1.2 科學意義

木星擁有多個太陽系之最：體積（質(zhì)量）最大、自轉(zhuǎn)最快、風暴最強、磁場最強、衛(wèi)星最多（大）、衛(wèi)星活動性最強等，因此木星系探測有極豐富的科學內(nèi)涵，涉及太陽系演化、行星演化、生命起源、星球宜居性、行星發(fā)電機、太陽-行星相互作用等多個頂級科學難題。

木星系探測最重要的意義之一是研究太陽系及巨行星的演化，木星強大的引力場影響了其他行星及其衛(wèi)星的形成，研究木星系統(tǒng)可以深入了解塑造太陽系的過程。NICE模型成功解釋了木星在早期太陽系形成過程的重要作用，大遷徙理論認為木星誕生于3.5 AU，經(jīng)過數(shù)百萬年的動力學演化及先向內(nèi)后向外的遷徙過程最終到達穩(wěn)定軌道，木星與其他巨行星、柯伊伯帶、小行星帶以及火星的相互作用對當前太陽系的形態(tài)具有決定性影響。此外，在巨行星的形成演化理論中，木星核心質(zhì)量是關(guān)鍵參數(shù)。因此，木星系探測將對解決太陽系及巨行星演化這一重大科學問題影響深遠。

此外，木星系探測的激動人心之處還在于地外生命的尋找。目前理論認為有2種宜居星球：1）以地球為模板的位于宜居帶的擁有穩(wěn)定大氣、磁場、海洋等表面宜居星球；2）以巨行星的冰衛(wèi)星為代表的擁有地下海洋的地下宜居星球。后者是火星以遠深空探測的重點，其中木衛(wèi)二、木衛(wèi)三的宜居性及潛在生命是木星系探測的重中之重，天體間的潮汐相互作用可為木衛(wèi)提供以地質(zhì)活動為形式的能源，木星磁層中高能粒子與木衛(wèi)表面冰層相互作用可提供化學反應及大分子團，因此木衛(wèi)二、木衛(wèi)三是系內(nèi)地外生命探索的絕佳場所。

此外，NASA預計2024年發(fā)射的歐羅巴快帆任務，將對木衛(wèi)二進行全經(jīng)緯度覆蓋的多次近距離飛掠，詳細刻畫木衛(wèi)二特征的同時與JUICE任務形成協(xié)同探測。此外，NASA還計劃了木衛(wèi)二登陸器（Europa Lander）[4]及木衛(wèi)二表面冰層鉆取機器人（Europa Tunnel Bot），預計利用小型核反應堆或通用同位素熱源供能，融化木衛(wèi)二表面冰殼而實現(xiàn)地下海洋的直接探測。NASA和ESA不惜斥巨資并耗時數(shù)十年執(zhí)行3~4次旗艦級深空探測任務對木衛(wèi)進行全方位探測，足以說明木星系探測的巨大科學價值及吸引力，加上我國預計實施的木星系及行星際穿越任務，我們將見證木星系探測的黃金年代。

1.3 工程難點

1）環(huán)境適應性及防護。木星系環(huán)境特點為強輻射、超低溫、低光照，其中又以強輻射為任務設計的最大難點。木星表面磁場強度比地球大20倍，因此可俘獲能量高至10 MeV的電子及數(shù)GeV的質(zhì)子，木星軌道高能帶電粒子的能量和通量都遠高于地球軌道，且能譜更硬（相對而言高能粒子更多）。高能粒子與探測器相互作用產(chǎn)生復雜且嚴重的輻射效應，其中以總劑量和內(nèi)帶電效應的防護為重中之重，這對探測器的抗輻射設計提出了極高要求。

2）能源與推進。放射性同位素熱電轉(zhuǎn)換器（RTG）有壽命長、可靠性高、不依賴太陽光等優(yōu)點，但因生產(chǎn)成本高昂、需進行額外防護、功率受限等劣勢限制了其廣泛應用。朱諾號搭載了經(jīng)改良的適用于低溫低光照的太陽電池，成功證明了擁有價格低廉和功率高等優(yōu)點的太陽電池足以作為木星系探測的能源供給，JUICE及后續(xù)任務也都陸續(xù)重新設計并采用了該方案，使其成為未來深空探測主流的電源分系統(tǒng)設計。此外，木星系探測周期長，需做好推進分系統(tǒng)的長壽命、高可靠性設計。

3）任務設計及軌道優(yōu)化。木星系任務軌道設計的難點在于多次行星飛掠借力及木星引力俘獲，還需結(jié)合發(fā)射窗口、運載能力、質(zhì)量限制、輻射防護等多種工程強約束進行迭代優(yōu)化，任務設計難度大。例如，JUICE任務將首次應用地月系統(tǒng)飛掠、木衛(wèi)三飛掠減速進入環(huán)木星軌道等新技術(shù)。

4）通信與導航。木星系任務的通信周期長、信號衰減大，對通信與導航系統(tǒng)設計要求高。需建立完善的深空通信網(wǎng)絡，利用高增益天線、數(shù)據(jù)壓縮和糾錯技術(shù)等保持遠距離可靠通信，做好系統(tǒng)冗余設計（借鑒伽利略號主天線展開失敗的經(jīng)驗教訓）以及探測器自動化導航設計。

2 JUICE任務

2.1 論證歷史

JUICE的成功論證經(jīng)歷了漫長且復雜的過程。伽利略號發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)二和木衛(wèi)三存在地下海洋的證據(jù)后，其潛在的宜居性激發(fā)了科學家進一步探索木星系的熱情。2008年，NASA與ESA首次提出2個巨行星系衛(wèi)星的聯(lián)合探測計劃：歐羅巴木星系任務（EJSM）及泰坦土星系任務（TSSM）。這2個任務又分別源自：ESA的拉普拉斯木星系計劃（Laplace）、ESA的土衛(wèi)六與土衛(wèi)二聯(lián)合探測計劃（TandEM）、NASA的土衛(wèi)六探測者計劃（Titan Explorer）。最終EJSM任務被選擇，該任務包含2個獨立且互補的探測器：ESA負責的土衛(wèi)三環(huán)繞器（JGO）與NASA負責的土衛(wèi)二環(huán)繞器（JEO）。JGO和JEO軌道設計及科學儀器互補，可進行協(xié)同觀測，但JEO最終因為預算嚴重超標而被NASA放棄，EJSM任務也經(jīng)重新論證演變?yōu)镴UICE任務。

2.2 任務概況

JUICE探測器設計概況如表2所示，探測器采用三軸穩(wěn)定平臺，攜帶10臺科學載荷（詳情見后），并采用太陽能帆板的能源供給形式，導致其發(fā)射質(zhì)量超過6 t，功率達到760 W，這兩項指標都遠超其他木星環(huán)繞器（伽利略號和朱諾號），也注定JUICE任務設計存在諸多難點，且需要更長的深空軌道轉(zhuǎn)移時間以及更為復雜精細的軌道設計。

表2 JUICE探測器概況

JUICE任務設計概況如圖1所示。成功發(fā)射后，探測器將經(jīng)歷漫長的深空軌道轉(zhuǎn)移階段，先后經(jīng)歷月球-地球、金星、地球、地球共4次行星借力以增加探測器速度及調(diào)整方向，到達木星系后，探測器將首先飛掠木衛(wèi)三以降低速度并被木星引力俘獲，隨后再通過2次木衛(wèi)三飛掠使探測器進一步降速并轉(zhuǎn)移至木衛(wèi)二軌道，完成2次木衛(wèi)二飛掠探測后，借助木衛(wèi)三和木衛(wèi)四的多次飛掠，探測器軌道從木星赤道面逐漸提高至傾角33°并對木星極區(qū)和磁層進行探測，隨后進行多次木衛(wèi)四飛掠探測，再經(jīng)過多次飛掠木衛(wèi)三，通過空氣制動和推進微調(diào)等技術(shù)進入木衛(wèi)三環(huán)繞軌道，成為首個木衛(wèi)三環(huán)繞器，環(huán)繞探測期間逐漸降低軌道高度并撞擊木衛(wèi)三表面，結(jié)束任務的同時也將對木衛(wèi)三表面和次表面的結(jié)構(gòu)及組成進行研究。JUICE任務周期內(nèi)共完成35次木衛(wèi)二、木衛(wèi)三及木衛(wèi)四飛掠。

圖1 JUICE任務主要階段

2.3 科學目標

JUICE任務科學目標跨越地質(zhì)學、天體生物學、空間物理學、大氣科學等多個學科[5]。其中，冰衛(wèi)星是宜居星球起源與演化研究的天然實驗室，并與周圍獨特的磁和等離子體環(huán)境相互作用，也是任務主要探測目標；對木星大氣、磁層等的廣泛且深入研究將提升對巨行星系統(tǒng)的整體認知。

2.3.1 木星衛(wèi)星宜居性

木衛(wèi)三的探測及其宜居性的刻畫是重中之重。1）地下海洋及與深層核心的關(guān)系。伽利略號的感生磁場探測數(shù)據(jù)間接證明了地下海洋的存在，但因其與木衛(wèi)三內(nèi)稟磁場及木星磁層的復雜相互作用，地下海洋深度、成分、電導率等關(guān)鍵參數(shù)仍未知[6]，JUICE的近距離、多頻段探測將對這些參數(shù)進行估計。自轉(zhuǎn)周期等參數(shù)的細微變化也對地下海洋提供進一步證據(jù)[7]，JUICE將精確測量自轉(zhuǎn)速率、磁極位置、傾角和振幅等參數(shù)，反演追溯木衛(wèi)三的動力學演化歷史（如共振捕獲、冰殼非同步旋轉(zhuǎn)等）。此外，木衛(wèi)三內(nèi)部高度分化，JUICE將其二階重力場探測精度提高3個數(shù)量級，研究潮汐力的變化并限定地下海洋的物理特征。2）表面物質(zhì)的組成、分布與演化。伽利略號探測表明木衛(wèi)三表面存在大量非水冰成分，對研究其表層演化至關(guān)重要[8]，但由于探測儀器精度，目前對非水冰成分（鹽、硫化物、二氧化碳等）的識別與起源（外生或來自地下鹽水層）研究尚存爭議，JUICE將通過高精度的光譜探測，揭示木衛(wèi)三表面化學過程，研究內(nèi)源化學過程及磁層驅(qū)動的輻射分解過程。3）表面冰層特征。潮汐力導致的冰層表面周期性形變可達7~8 m[9]，JUICE將測量表面位移和重力勢能的變化，確定板塊結(jié)構(gòu)特征并嘗試探測淺層液態(tài)水，研究近地表層（9 km以內(nèi)）的相互作用。

木衛(wèi)二的探測聚焦其表面地質(zhì)活動頻繁區(qū)域，測量與宜居性相關(guān)物質(zhì)。1）非水冰成分。伽利略號光譜探測顯示年輕的冷火山流及沉積單元中存在硫酸水合物和水合鹽的混合物[10]，JUICE將通過近距離飛掠研究木衛(wèi)二表面地質(zhì)過程，如：板塊構(gòu)造、表面侵蝕與污染等。2）活躍區(qū)域的地下海洋。結(jié)合感生磁場、表面特征探測及熱演化模型，證實了木衛(wèi)二存在地下海洋[11]，但目前尚不清楚其深度、組成、與深層內(nèi)部間的物質(zhì)交換過程等信息，JUICE將探測活躍區(qū)域的淺地表結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)有模型預測，有望直接探測到冰層與海洋接觸面。3）活動過程。木衛(wèi)二內(nèi)部活躍且表面年齡較年輕，由輻射轟擊產(chǎn)生了以O2為主的稀薄大氣層，哈勃望遠鏡還在極紫外波段觀測到了水蒸氣羽流的證據(jù)[12]，JUICE將對其進行詳細觀測，若羽流得到證實，將對未來木衛(wèi)二的潛在宜居環(huán)境探測產(chǎn)生深遠影響。

木衛(wèi)四的探測聚焦其演化歷史及對早期木星系統(tǒng)的影響。1）演化歷史。木衛(wèi)四內(nèi)部缺乏地質(zhì)活動，表面遍布隕石坑，其大小及頻率分布是了解木星系早期歷史的窗口[13]，JUICE探測數(shù)據(jù)將用于限制其表面年齡、理解侵蝕和沉積過程、研究動力學演化過程。2）冰層和潛在地下海洋。木衛(wèi)四缺少地質(zhì)活動，但感應磁場的探測數(shù)據(jù)表明其有潛在的地下儲水層或感生磁層結(jié)構(gòu)[14]。JUICE將進行首次木衛(wèi)四表層及淺表面結(jié)構(gòu)探測，限定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是冰層與巖石的分化。

2.3.2 以木星為原型的巨行星系統(tǒng)

磁層方面，探測等離子體盤的動態(tài)變化、木星及衛(wèi)星間的電動力學耦合。1）等離子體加速機制。木星磁層的空間范圍極大（磁尾延伸數(shù)千RJ，RJ為木星半徑），不同區(qū)域包含了豐富的動力學演化過程，木衛(wèi)一噴發(fā)的物質(zhì)及其徑向輸運形成了與木星共轉(zhuǎn)運動的等離子體盤結(jié)構(gòu)[15]，外部磁層等離子體經(jīng)過擴散向內(nèi)部磁層注入能量達數(shù)MeV的超高能帶電粒子，而不同磁地方時的動態(tài)變化特征也不相同[16]。與此前任務相比，JUICE具有更好的時間和方向分辨率，將增加我們對赤道及高緯度磁層的物理過程的了解。2）木星快速自轉(zhuǎn)的影響。木星磁層可分為3部分，內(nèi)磁層（＜10 RJ）包含主要的等離子體源，冷等離子體被限制在離心赤道面；中磁層（10 RJ~40 RJ）的磁場被高度拉伸，等離子體與木星的共轉(zhuǎn)被逐漸瓦解[17]；外磁層（>40 RJ）主要受太陽風影響，等離子體盤形成翹曲結(jié)構(gòu)。JUICE將研究等離子體盤的形態(tài)及動態(tài)變化。3）等離子體產(chǎn)生與損耗機制。磁層等離子體與木衛(wèi)表面的相互作用是研究其大氣層演化的關(guān)鍵[18]，包括離子輻射誘發(fā)的表面濺射、輻射分解、外逸層形成等過程。JUICE將通過局地測量研究木衛(wèi)大氣層的起源與演化。

大氣方面，探測其動力學過程、化學反應、物質(zhì)組成及垂直結(jié)構(gòu)。1）大氣環(huán)流。木星大氣的動力學現(xiàn)象由太陽化學能量沉積及深層內(nèi)部過程共同決定，濕對流、渦流、湍流、垂直波傳播和摩擦阻尼等都在大氣環(huán)流中發(fā)揮作用，決定了大氣中能量與物質(zhì)的水平、垂直輸運[19]，JUICE通過長期監(jiān)測研究這些時變現(xiàn)象，確定全球尺度木星大氣動態(tài)變化機制。2）組成及化學過程。大氣成分決定云層結(jié)構(gòu)，也是了解木星形成及演化的窗口[20]，JUICE通過探測痕量物質(zhì)的空間分布，研究平流層及中層大氣的光化學過程，包括：H2O，CS，CO，HCN，PH3，AsH3，GeH4等。3）云層及垂直結(jié)構(gòu)。JUICE通過掩星觀測和亞毫米波遙感，研究木星深層至熱層的垂直結(jié)構(gòu)及耦合過程[21]，揭示氣溶膠產(chǎn)生機制及重力波在能量傳輸中的重要作用。最終，JUICE將為木星氣象和化學研究提供第一個四維氣候數(shù)據(jù)庫。

衛(wèi)星及環(huán)系統(tǒng)方面，通過遙感探測木衛(wèi)一的活動性、小衛(wèi)星與木星環(huán)的相互演化。木衛(wèi)一是太陽系火山活動最活躍的天體，也是磁層等離子體主要來源[22]，目前尚不理解木衛(wèi)一活動及磁層動態(tài)變化的相關(guān)性，JUICE將監(jiān)測木衛(wèi)一的火山活動，并通過多譜段遙感確定其表面物質(zhì)成分。此外，木星有4個由微米顆粒組成的微弱環(huán)結(jié)構(gòu)，小衛(wèi)星混雜在環(huán)中并且可能充當環(huán)物質(zhì)的來源或匯[23]，此前由于缺乏近紅外波段數(shù)據(jù)，其質(zhì)量、成分、年齡等信息都不確定，JUICE將表征木星環(huán)的物理和化學特性，研究其起源和動力學過程。

2.4 科學載荷

JUICE任務將攜帶10臺最先進的科學儀器[24]（表3），將在應對木星強輻射環(huán)境的同時進行精確的科學測量，各儀器的布局見圖2。JUICE任務的科學儀器可分為3類：1）遙感設備。涵蓋了成像（JANUS）與從紫外線到亞毫米波長（MAJIS，UVS，SWI）的光譜觀測能力。2）地球物理設備。包括激光高度計（GALA）和雷達測深儀（RIME），用于探索衛(wèi)星的表面和地下，另有無線電儀器（3GM）用于探測木星及其衛(wèi)星的大氣層并測量重力場，PRIDE將使用地基超長基線干涉測量法來精準確定航天器位置和速度數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)與3GM一起供重力科學研究使用。3）局地探測設備。包括粒子探測包（PEP）、磁強計（J-MAG）、無線電及等離子體波探測器（RPWI），執(zhí)行粒子和場的全面探測。

表3 JUICE任務科學裝置

圖2 JUICE任務科學裝置布局

這些儀器將足夠用以研究木星及衛(wèi)星表面和地下海洋的形成、演化和化學成分，以及隨著時間的推移影響衛(wèi)星及其環(huán)境的過程。 對地下海洋的研究將加強對其化學成分以及化學能和熱能的可能來源和循環(huán)的了解。此外，通過表征木星系內(nèi)物化過程的多樣性，了解其如何在地質(zhì)時間尺度上為木衛(wèi)提供穩(wěn)定的環(huán)境，包括多顆衛(wèi)星之間的引力耦合及其對整個系統(tǒng)的長期潮汐影響。

2.5 工程難點

由于JUICE探測器質(zhì)量大、功率高、任務周期長等特點，其論證和研制過程面臨了諸多挑戰(zhàn)[25]。主要難點之一是如何提高太陽能電池在低光照、極低溫、強輻射環(huán)境中的性能[26]。低光照方面，首次在深空任務中使用背結(jié)太陽能電池，通過減少被電觸點阻擋的光量提高能量轉(zhuǎn)化效率；強輻射方面，使用保護涂層和抗輻射材料，通過150 μm玻璃蓋片保護電池免受高輻射環(huán)境的影響。為了在木星軌道提供760 W能源供給，JUICE探測器配置了10塊2.5 m×3.5 m的太陽能版，共使用23 560個電池單元。

另一難點是保護電子設備免受木星超強輻射環(huán)境的影響[27]。針對這一問題，ESA通過開發(fā)輻射環(huán)境模型、構(gòu)建基于人工智能的屏蔽優(yōu)化設計工具、搭建協(xié)同仿真設計架構(gòu)、設計輕量化檢測載荷等給出了一系列解決方案。在任務中，50%和20%的輻射劑量分別來自木衛(wèi)三環(huán)繞和木衛(wèi)二飛掠階段，設計中，將輻射敏感器件及單機安裝于2個重達200 kg的屏蔽盒中以降低木星系輻射對其的影響，此外，對特殊器件還利用點屏蔽進行進一步防護。

此外，還需控制探測器的電磁清潔度以免干擾獲得靈敏的科學測量結(jié)果[28]。科學探測要求磁場測量進度為nT量級，磁強計等儀器安裝于伸桿上以免受探測器本體磁場影響，但姿軌控設備在運行時會產(chǎn)生剩磁，激光測高儀運行時也會產(chǎn)生電流，都將對科學測量產(chǎn)生影響，因此需做好布局、詳細設計，這對總裝技術(shù)提出了較高要求。

JUICE任務對熱控要求極高[29]。因需飛掠金星，任務周期將經(jīng)歷高溫250℃（金星）至低溫-230℃（木星）的極端溫度變化。設計采用500塊熱毯，熱毯由25層聚酰亞胺薄膜及24層墊片箔堆疊而成，質(zhì)量約100 kg。因運載包絡的限制，JUICE探測器折疊狀態(tài)下的尺寸僅為直徑3.5 m、高度6.3 m，發(fā)射在軌后機構(gòu)件需分步驟依次展開，第50 min展開太陽帆板，第16 h展開中增益天線，第5天展開RIME雷達天線，第10天展開磁強計伸桿，第12天展開RPWI天線，13~17天內(nèi)展開朗繆爾探針。在木星軌道，遙控遙測指令周期大于1 h，這對JUICE探測器的自動化運行要求很高，因此任務配有自動導航功能以及故障檢測和恢復系統(tǒng)。

最后，JUICE任務對行星保護也要求極高[30]。COSPAR行星保護政策中木衛(wèi)三被定義為II類天體，即在探測任務中地球生命或有機分子可能污染目標天體。在設計方面，II類任務必須經(jīng)過嚴格的滅菌程序并遵循特定的封鎖和追蹤協(xié)議，旨在最大限度地降低污染風險，并保護未來對該目標天體進行研究的科學性。

3 結(jié)論

JUICE任務是ESA宇宙愿景2015—2025計劃的首個旗艦級任務，因此備受期待。在ESA所有獨立研制的深空探測器中（如羅塞塔號、火星快車、金星快車等），JUICE任務擁有最大的發(fā)射質(zhì)量、科學載荷質(zhì)量、最長的軌道轉(zhuǎn)移時間及最遠的旅行距離，因此幾乎在任務研制的每個方面都面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

目前國際木星系探測呈現(xiàn)了新的趨勢及特點：1）探測手段齊全。以遙感探測為例，JUICE任務覆蓋了從極紫外到亞毫米波的超寬波段，深空探測逐漸從以任務成功為主導過渡為以潛在科學產(chǎn)出為主導。2）大科學問題聚焦。后續(xù)木星系任務都將圍繞宜居星球和地外生命的主題開展，各任務之間需分工明確，相互協(xié)作或有繼承關(guān)系，并且分階段解決相關(guān)科學問題。3）關(guān)鍵技術(shù)解決方案成熟。以能源方案為例，目前基本形成共識，改良的太陽電池產(chǎn)品已成熟的應用于多個深空探測任務。4）關(guān)鍵技術(shù)鏈條體系化。以輻射防護為例，形成了環(huán)境建模、效應仿真與實驗、新型器件和材料研發(fā)、輻射防護設計及在軌技術(shù)驗證的全鏈條產(chǎn)業(yè)鏈，以任務帶動多學科協(xié)同發(fā)展。5）任務設計復雜。歷次木星系環(huán)繞探測都有精妙且復雜的行星際轉(zhuǎn)移及木星系內(nèi)軌道設計方案，爭取在有限任務期內(nèi)完成更多的觀測計劃和任務。6）國際合作頻繁。雖然JUICE任務由ESA主導，但實質(zhì)上與NASA的歐羅巴快帆任務相互補充并協(xié)同探測。深空探測是極好的國家形象載體，應廣泛尋求國際合作機會。

此前，我國學者已在木星系探測的輻射防護、能源技術(shù)及任務規(guī)劃等多個方面進行了先期研究，后續(xù)深空探測任務的進一步明確及JUICE任務的成功發(fā)射可以作為新的契機和起點，繼續(xù)加深木星探測相關(guān)領域的研究及發(fā)展。