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  美國國家航空航天局曾籌備一項雄心勃勃的計劃,主要目的是環繞木星的三顆行星大小的衛星——木衛二、木衛三和木衛四——飛行,因為在它們冰冷的表面之下,可能隱藏著巨大的海洋。這項計劃被稱為木星冰月軌道器,它將會環繞每顆衛星飛行,深入研究它們的組成、歷史和可能存在的生命的情況。  美國國家航空航天局的伽利略號飛船發現木星的三顆巨大衛星上可能存在水、能量和必要的化學成分這三個基本生命要素的證據。來自伽利略號的這些證據表明,木衛二上融化的水在最近的地質年代曾經暴露於表面並且現在仍然可能位於距離表面相對較近的地方。對木衛三和木衛四的觀察將會提供對比,以便了解所有這三顆衛星的演化情況。木星冰月軌道器還將支援美國國家航空航天局的主要目標之一:探索宇宙,尋找生命。  由於基於核裂變反應堆的電子推進技術的首次使用,計劃中的木星冰月軌道器革命性的將美國國家航空航天局的空間探測能力提高到一個新的水平。這一技術不僅使環繞木星的三顆衛星成為現實,還將為接下來對太陽系其它區域的詳細考察鋪平道路。

  根據原來計劃,發射在2015年進行,探測器將由普通化學火箭發射到地球高軌道,然後由基於核裂變反應堆的離子發動機推動前往木星,並於2020年1月進入木星軌道。  探測器花費380天時間環繞木星飛行,於2021年1月進入木衛四引力範圍,並於90天后進入木衛四軌道,在近圓軌道環繞木衛四飛行60天,然後花費88天時間離開木衛四前往木衛三。  探測器花費250天時間環繞木星飛行,於2022年5月進入木衛三引力範圍,並於96天后進入木衛三軌道,在近圓軌道環繞木衛三飛行120天,然後花費93天時間離開木衛三前往木衛二。  探測器花費165天時間環繞木星飛行,於2023年8月進入木衛二引力範圍,並於65天后進入木衛二軌道,在近圓軌道環繞木衛二飛行30天。

  儀器數量初步設計方案為18臺。
木星冰月軌道器(Jupiter Icy Moons Orbiter)是美國國家航空航天局的一項計劃,主要目的是環繞木衛二、木衛三和木衛四飛行,對它們進行詳細考察。為了使美國總統提出的重返月球計劃有足夠預算,NASA已於2005年起停止向本計劃提供資金,計劃變相被取消。