中国深空探测规划与进展 - 中国正在实施探月工程四期，并拥有与之并列的行星探测工程[3][22] - 行星探测工程的首个任务天问一号火星探测于2020年成功实施，首次实现环绕、着陆、巡视一步完成[3][22] - 天问二号小行星取样返回任务已于2025年5月成功实施，天问三号（火星采样返回）和天问四号（前往木星）计划在2030年前后实施[3][22] 木星探测的科学与工程价值 - 木星是太阳系最大的行星，质量约为地球的318倍，拥有最强的磁场，其磁矩比地球大约两万倍[4][24][26][27] - 木星拥有95颗已确认的卫星，构成一个“迷你太阳系”，其中木卫二、木卫三、木卫四因其冰壳下的潜在液态海洋成为寻找地外生命的关键目标[5][24] - 木星是太阳系第一个形成的行星，对其大气的探测有助于验证太阳星云假说，而木卫四表面保存了太阳系最古老的陨石坑记录，对理解太阳系起源至关重要[5][6][25] - 木星的强大引力可用于航天器的“引力弹弓”加速，同时也是地球的“守护神”，能吸引并吸收可能撞击地球的小天体[7][26] 木星探测的技术挑战与现状 - 木星是当前太阳能推进航天器所能到达的极限距离，更远的深空探测需依赖核动力[4][23] - 木星周围存在极端的高能辐射环境，其能量通量比地球环境高成千上万倍，对航天器设计构成严峻挑战[8][27] - 迄今为止，人类共实施了11次木星探测任务，包括7次飞掠探测和2次专门探测（伽利略号和朱诺号），另有2次任务正在途中[4][23] 木星磁场研究的突破性进展 - 传统的基于地球模型的偶极磁场理论无法解释木星极光在高纬度区域持续存在的现象[10][12][29][31] - 通过结合朱诺飞船的探测数据和哈勃太空望远镜对木星极光的持续监测，研究团队首次系统认识了木星极光[12][31] - 关键证据来自对木星南北极X射线脉冲的首次同时监测，发现两者存在关联，表明高纬度区域存在闭合磁力线，而非传统认为的开放磁力线[14][34] - 研究团队通过观测与模拟结合，解析出木星新的复杂磁力线构型，并成功建立了木星磁场脉冲与X射线脉冲之间的直接关联，解开了持续40多年的科学谜题[15][16][35][36] - 此项突破性工作获得了美国宇航局和欧洲空间局的高度认可，并衍生出一系列关于木星磁层结构、能量传输等发表在顶级期刊上的研究成果[15][17][35][36] 全球木星探测新浪潮与中国机遇 - 2030年代，中国、美国、欧洲将同时开展木星探测任务，并各有侧重：美国聚焦木卫二，欧洲聚焦木卫三，中国聚焦木卫四[18][37] - 这将为人类全面、系统认识木星系统提供重大机遇，但极端环境探测需要工程团队与科学家紧密配合[18][37] - 过去五年，为规划中国木星探测科学目标，已组织六次全国研讨会，参与专家从最初的不足15人增长至超过150人[17][37] - 中国木星探测能力是通往更远深空的关键里程碑，国内科学家团队正积极吸引国际人才回流，致力于做出更多原创贡献[17][18][37][38]