1989年10月18日，由“阿特蘭蒂斯”號航天飛機送入軌道的“伽利略”號木星探測器，是美國航天局第一個直接專用探測木星的航天器。伽利略木星探測計劃始於1978年，最初計劃於1982年1月發射，後因經費不足、飛行設計修改和航天飛機發射失敗等原因而先後9次變動計劃。致使發射一再推遲，研製經費高達13.6億美元。
這個專門探訪木星的探測器重2550千克， 裝有兩臺用鈈—238作燃料的發動機和最先進的科學觀測儀器。它的主要考察目標是木星及其16顆衛星，並施放一個探測裝置直接進入木星大氣層考察。1990年2月9日，伽利略號飛過金星時作了順路探訪。 1995年12月7日，伽利略號抵達木星，對木星大氣層和輻射帶進行了詳細考察，揭示了木星的真面目。
“伽利略”號發射後，不停地朝嚮太陽軌道飛行了兩年，於1990年2月通過金星，於1990年12月以時速1.429萬千米的速度，首次通過地地球軌道，再以時速12.71萬千米的速度，於1992年12月第二次通過地球軌道和地—月交會軌道，並對它們都“順便”進行紅外觀測。最後以時速14.03萬千米的速度，於1995年12月7日到達木星。它的軌道器在釋放出探測器後，就成為木星的人造衛星，探測器則下降到木星表面，並及時地嚮地球連續地發回了各種寶貴的探測數據。使人類對這個距離地球非常遙遠的星球第一次有瞭瞭解
“伽利略”號探測飛船的軌道器結構十分獨特，它采用雙自旋結構，由一個每分鐘數圈慢速旋轉的自旋艙和一個定嚮艙組成。自旋艙有一臺直徑5米的拋物面天綫和無綫電傳輸裝置，一臺主發動機和兩組輔助的小型噴管，以鈈239為燃料的熱核電發電機、磁強計和等離子體粒子遙感裝置，高能粒子檢測儀，塵埃粒子檢測儀等。而定嚮艙的體積比較小，裏面衹裝備着多種先進的光學攝像裝置，一架小型天綫，ccd照相機。這種照相機比“旅行者”號探測器上的照相機靈敏度高100倍，可拍攝到大量清晰的天體圖象。軌道器的總重量為2205千克。
大氣探測器由製動防熱罩和一個球形儀器艙組成。製動防熱罩是一個120度錐角的鈍頭圓錐殼體，表面覆蓋着一層很厚的碳燒蝕防熱層。這層防熱罩的重量占了探測器總重量 的50％。球形儀器艙裏裝備了大氣組分探測計、質譜儀、氦氣濃度計，測雲計，輻射計，高能粒子探測計等多種先進的探測儀器設備，還裝備有降落傘係統，無綫電發射裝置和電源係統。大氣探測器的總重量為345千克。
軌道器於1995年7月到達木星軌道前150天，放出大氣探測 器後，沿着木星橢圓軌道執行探測任務，並繞木星飛行了22個月，拍攝到木星及其衛星的大量清晰的照片；大氣探測器則深入木星大氣層的深處探測大氣層的成分和物理特性。這個探測器以每秒48千米的速度進入狹窄的通道最後進入大氣層，它承受了400g的加速度，表面壓力高達14個大氣壓，表面溫度高達780攝氏度高溫，在它打開降落傘徐徐下降的過程中，展開了各種測量工作。隨着高度的下降，大氣壓力和氣溫越來越高，最後高達20個大氣壓，這時，環形探測器被大氣壓垮，探測工作被迫終止。整個工作歷時1小時。 |
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