高博宇 陈忠贵 周文艳

(1 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094)(2 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部，北京 100094)

木星是太阳系中质量最大、磁场最强的行星，也是太阳系中具有最多卫星的行星，根据目前的深空探测成果，木卫二、木卫三、木卫四可能存在冰下海洋，有可能演化出生命。木星探测已经成为国际上深空探测的重点方向，通过对木星及其卫星展开探测研究，能提升我们对于太阳系早期演化、木星磁场起源和地外生命的认知。至今国外已经有多颗探测器对木星开展了飞越探测，美国的伽利略号和朱诺号则对木星开展了环绕探测，规划中的木星冰月探测者(JUICE)任务和欧罗巴快帆(Europa Clipper)任务计划通过环绕或多次飞越的方式开展木星卫星探测。我国计划在2030年实施木星探测任务，将要开展方案深化论证和关键技术研究[1]。

本文分析了国外已实施和在研的4个木星环绕探测任务，介绍了各自的任务目标以及携带的科学探测设备。随后对这4个任务的探测工程进行分析，包括在运载火箭约束下的地木转移轨道设计、木星系内探测轨道设计以及采用的通信频段和下行速率，以此分析目前我国实施木星探测能力，对未来木星探测任务提出了建议。

1 国外研究概述

随着人们对木星认识的提升和科学技术的发展，木星探测任务目标和探测手段逐渐发展变化。表1总结了国际上的木星系探测任务[2-8]，总体可分为3个阶段。第一阶段以木星飞越为主要探测手段，包括先驱者10号、11号任务和旅行者1号、2号任务，以及后续的尤利西斯号、卡西尼号和新视野号，这一阶段获取了有关木星磁场和大气的探测数据，并对木星卫星进行了远距离探测。……