Jupiter nije samo najveći i najmasivniji planet u našem Sunčevom sustavu. Rekorder je po mnogo čemu. Dakle, Jupiter ima najmoćnije magnetsko polje među planetima, emitira u rendgenskom području i ima izuzetno složenu atmosferu. Planetolozi pokazuju veliko zanimanje za ovaj planet, jer je teško precijeniti ulogu Jupitera u povijesti Sunčevog sustava, kao i u njegovoj sadašnjosti i budućnosti.
Svemirska letjelica Juno, koja je stigla do divovskog planeta 2016. godine i trenutno je na istraživačkom programu u orbiti oko Jupitera, trebala bi pomoći znanstvenicima riješiti mnoge njegove misterije.
Početak misije
Pripremu za ekspediciju ove automatske sonde na Jupiter provela je NASA u sklopu programa New Frontiers, usmjerenog na sveobuhvatno proučavanje nekoliko objekata Sunčevog sustava od posebnog interesa. "Juno" je postala druga misija u okviru ovog projekta. Počela je 5kolovoza 2011. i, nakon što je proveo gotovo pet godina na putu, uspješno ušao u orbitu oko Jupitera 5. srpnja 2016.
Ime stanice koja je otišla na planet s imenom vrhovnog božanstva rimske mitologije odabrano je ne samo u čast žene "kralja bogova": ima određenu konotaciju. Prema jednom od mitova, samo je Juno mogla gledati kroz veo oblaka kojim je Jupiter obavio svoja nepristojna djela. Dodijelivši letjelici ime Juno, programeri su tako odredili jedan od glavnih ciljeva misije.
Probni zadaci
Planetolozi imaju mnogo pitanja za Jupiter, a odgovori na njih ovise o ispunjavanju znanstvenih zadataka dodijeljenih automatskoj postaji. Ovisno o predmetu proučavanja, ovi se zadaci mogu kombinirati u tri glavna kompleksa:
- Proučavanje Jupiterove atmosfere. Profinjeni sastav, struktura, temperaturne karakteristike, dinamika strujanja plina u dubokim slojevima atmosfere koji se nalaze ispod vidljivih oblaka - sve je to od velikog interesa za znanstvenike, autore znanstvenog programa Juno. Svemirska letjelica, koja opravdava ime koje joj je dato, svojim instrumentima gleda dalje nego što je to do sada bilo moguće.
- Proučavanje magnetskog polja i magnetosfere diva. Na dubini većoj od 20 tisuća km, pri kolosalnim tlakovima i temperaturama, ogromne su mase vodika u stanju tekućeg metala. Struje u njemu stvaraju snažno magnetsko polje, a poznavanje njegovih značajki važno je za pojašnjenje strukture planeta i povijesti njegovog nastanka.
- Proučavanje detalja strukture gravitacijskog polja također je neophodno za planetarne znanstvenike kako bi izgradili točniji model strukture Jupitera. To će nam omogućiti da pouzdanije prosuđujemo masu i veličinu najdubljih slojeva planeta, uključujući njegovu čvrstu unutarnju jezgru.
Juno znanstvena oprema
Dizajn letjelice predviđa nošenje brojnih instrumenata dizajniranih za rješavanje gore navedenih problema. To uključuje:
- Magnetometrijski kompleks MAG, sastavljen od dva magnetometra i tragača zvijezda.
- Svemirski segment opreme za gravitacijska mjerenja Gravity Science. Drugi segment se nalazi na Zemlji, a sama mjerenja se provode pomoću Dopplerovog efekta.
- MWR mikrovalni radiometar za proučavanje atmosfere na velikim dubinama.
- Ultraljubičasti spektrograf UVS za proučavanje strukture Jupiterovih aurora.
- JADE alat za fiksiranje raspodjele niskoenergetskih nabijenih čestica u aurorama.
- JEDI visokoenergetski detektor raspodjele iona i elektrona.
- Detektor plazme i radio valova u magnetosferi planeta Waves.
- JIRAM infracrvena kamera.
- Kamera optičkog raspona JunoCam postavljena na Juno uglavnom u demonstracijske i obrazovne svrhe za širu javnost. Ova kamera nema posebne zadatke znanstvene prirode.
Dizajn značajke i specifikacije "Juno"
Svemirska letjelica imala je lansirnu masu od 3625 kg. Od toga samo oko 1600 kg otpada na udio same postaje, ostatak mase - goriva i oksidatora - troše se tijekom misije. Uz pogonski motor, uređaj je opremljen s četiri orijentacijska modula motora. Sondu napajaju tri solarna panela od 9 metara. Promjer aparata, bez njihove duljine, je 3,5 metara.
Ukupna snaga solarnih panela u orbiti oko Jupitera do kraja misije trebala bi biti najmanje 420 vata. Osim toga, Juno je opremljen s dvije litij-ionske baterije za napajanje dok je stanica u Jupiterovoj sjeni.
Programeri su uzeli u obzir posebne uvjete u kojima će Juno morati raditi. Karakteristike letjelice prilagođene su uvjetima dugog boravka unutar moćnih radijacijskih pojaseva divovskog planeta. Ranjiva elektronika većine instrumenata smještena je u poseban kubični pretinac od titana, zaštićen od zračenja. Debljina njegovih stijenki je 1 cm.
Neobični "putnici"
Stanica nosi tri aluminijske figure čovjeka u Lego stilu koje prikazuju starorimske bogove Jupitera i Junonu, kao i otkrića planeta satelita, Galilea Galileija. Ti su "putnici", kako objašnjava osoblje misije, otišli na Jupiter kako bi privukli pozornost mlađe generacije na znanost i tehnologiju, zainteresirali djecu za istraživanje svemira.
Veliki Galileo je na brodu i na portretu na posebnoj ploči koju je osigurala Talijanska svemirska agencija. Također nosi i fragment pisma koje je znanstvenik napisao početkom 1610., gdje prvi put spominje promatranje satelita planeta.
Portreti Jupitera
JunoCam, iako ne nosi znanstveno opterećenje, uspio je istinski proslaviti svemirsku letjelicu Juno cijelom svijetu. Fotografije divovskog planeta, snimljene u razlučivosti do 25 km po pikselu, nevjerojatne su. Nikada prije ljudi nisu vidjeli veličanstvenu i prijeteću ljepotu Jupiterovih oblaka s takvim detaljima.
Latitudinalni oblačni pojasevi, uragani i vrtlozi moćne Jupiterijanske atmosfere, gigantska anticiklona Velike crvene pjege - sve je to snimila Junoova optička kamera. Slike Jupitera iz svemirske letjelice omogućile su da se vide polarna područja planeta, koja su nedostupna za teleskopska promatranja sa Zemlje i oko Zemljine orbite.
Neki znanstveni rezultati
Misija je postigla impresivan znanstveni napredak. Evo samo nekoliko:
- Utvrđena je asimetrija Jupiterovog gravitacijskog polja uzrokovana osobitostima u raspodjeli atmosferskih strujanja. Pokazalo se da dubina do koje se prostiru ovi pojasevi, vidljivi na Jupiterovom disku, doseže 3000 km.
- Otkrio složenu strukturu atmosfere polarnih područja, koju karakteriziraju aktivni turbulentni procesi.
- Provedena su mjerenja magnetskog polja. Pokazalo se da je red veličine veći od najjačeg zemaljskogmagnetska polja prirodnog porijekla.
- Izgrađena je trodimenzionalna karta Jupiterovog magnetskog polja.
- Snimljene detaljne slike aurore.
- Dobiveni su novi podaci o sastavu i dinamici Velike crvene pjege.
Ovo nisu sva dostignuća Juno, ali znanstvenici se nadaju da će s njima dobiti još više informacija, jer misija još uvijek traje.
Budućnost Juno
Misija je prvobitno trebala trajati do veljače 2018. Tada je NASA odlučila produžiti boravak stanice u blizini Jupitera do srpnja 2021. godine. Tijekom tog vremena nastavit će prikupljati i slati nove podatke na Zemlju, te će nastaviti fotografirati Jupiter.
Na kraju misije, stanica će biti poslana u atmosferu planeta, gdje će izgorjeti. Takav završetak predviđen je kako bi se izbjegao pad na bilo koji od velikih satelita u budućnosti i moguća kontaminacija njegove površine kopnenim mikroorganizmima iz Juno. Svemirska letjelica ima još puno vremena pred sobom, a znanstvenici računaju na bogatu znanstvenu "žetvu" koju će im Juno donijeti.
