2003年伽利略號木星探測器（1989年發(fā)射）一頭沖進木星大氣層玉石俱焚的時候，美國宇航局（以下簡稱NASA）的新疆界計劃剛獲得國會批準。這項宏偉計劃在接下來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)行到第三項任務(wù)。前兩項任務(wù)和木星關(guān)系密不可分，任務(wù)一的新視野號探測器2007年在距離木星200萬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器（1cm厚鈦金屬殼）朱諾號并在2011年發(fā)射升空。迄今已經(jīng)在九死一生（高輻射、強磁場）的木星軌道呆了兩年多的時間，下個月也將沖入木星大氣層化作一縷青煙。

相比開山鼻祖伽利略號，朱諾號已經(jīng)鳥槍換炮了。太陽能取代了核動力，運載火箭取代了航天飛機（伽利略號就被挑戰(zhàn)者號事故耽誤了3年）。更為重要的是朱諾號攜帶了一項新裝備微波輻射計（MWR），MWR配置了包括從600MHz到22GHz中的六個頻段輻射計，有了它朱諾號就能穿透木星經(jīng)年累月長達幾百公里超級風(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，NASA為所有探測設(shè)備上造了個180公斤重的鈦金屬外殼以低于木星的強輻射，全憑它朱諾號的微波輻射計MWR才挺到十一圈，而紅外光譜儀JIRAM也堅持到了第八圈。

圖1. 白色部分是朱諾號600MHz輻射計天線

圖2. 朱諾號MWR穿透木星大氣層示意圖

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

圖3. 水手2號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖4. 卡西尼號探測器

圖5. 羅賽塔號搭載的微波輻射計（MIRO）

有趣的是五十多前如何搭建一套宇航級的雙通道輻射計呢？我們來看看JPL給出的答案。

未完待續(xù)。