Jupiter ni le največji in najbolj masivni planet v našem sončnem sistemu. Je rekorder v mnogih pogledih. Tako ima Jupiter najmočnejše magnetno polje med planeti, oddaja v območju rentgenskih žarkov in ima izjemno kompleksno atmosfero. Planetologi kažejo veliko zanimanje za ta planet, saj je težko preceniti vlogo Jupitra v zgodovini sončnega sistema, pa tudi v njegovi sedanjosti in prihodnosti.
Vesoljsko plovilo Juno, ki je leta 2016 doseglo velikanski planet in je trenutno v raziskovalnem programu v orbiti okoli Jupitra, naj bi pomagalo znanstvenikom rešiti številne njegove skrivnosti.
Začetek misije
Pripravo na odpravo te avtomatske sonde na Jupiter je NASA izvedla v okviru programa New Frontiers, osredotočenega na celovito študijo več objektov osončja, ki so še posebej zanimivi. "Juno" je postala druga misija v okviru tega projekta. Začela je 5avgusta 2011 in po skoraj petih letih na cesti uspešno vstopil v orbito okoli Jupitra 5. julija 2016.
Ime postaje, ki je šla na planet, ki nosi ime vrhovnega božanstva rimske mitologije, ni bilo izbrano samo v čast ženi "kralja bogov": ima določeno konotacijo. Po enem od mitov je lahko samo Juno pogledala skozi tančico oblakov, s katerimi je Jupiter zavil svoja nespodobna dejanja. Ko so vesoljskemu plovilu dodelili ime Juno, so razvijalci identificirali enega od glavnih ciljev misije.
Opravila sondiranja
Planetologi imajo veliko vprašanj do Jupitra, odgovori nanje pa so odvisni od izpolnjevanja znanstvenih nalog, dodeljenih avtomatski postaji. Glede na predmet študija lahko te naloge združimo v tri glavne komplekse:
- Študija Jupitrovega ozračja. Rafinirana sestava, struktura, temperaturne značilnosti, dinamika tokov plina v globokih plasteh atmosfere, ki se nahajajo pod vidnimi oblaki - vse to je zelo zanimivo za znanstvenike, avtorje znanstvenega programa Juno. Vesoljsko plovilo, ki upravičuje ime, ki mu je bilo dano, s svojimi instrumenti gleda dlje, kot je bilo mogoče do zdaj.
- Študija velikanskega magnetnega polja in magnetosfere. Na globini več kot 20 tisoč km, pri ogromnih tlakih in temperaturah so ogromne mase vodika v stanju tekoče kovine. Tokovi v njem ustvarjajo močno magnetno polje, poznavanje njegovih značilnosti pa je pomembno za razjasnitev strukture planeta in zgodovine njegovega nastanka.
- Študija podrobnosti strukture gravitacijskega polja je potrebna tudi za planetarne znanstvenike, da bi zgradili natančnejši model strukture Jupitra. Omogočil nam bo bolj samozavestno presojo mase in velikosti najglobljih plasti planeta, vključno z njegovim trdnim notranjim jedrom.
naučna oprema Juno
Zasnova vesoljskega plovila predvideva nošenje številnih instrumentov, namenjenih reševanju zgornjih težav. Ti vključujejo:
- Magnetometrični kompleks MAG, sestavljen iz dveh magnetometrov in sledilnika zvezd.
- Vesoljski segment opreme za gravitacijske meritve Gravity Science. Drugi segment se nahaja na Zemlji, same meritve se izvajajo z Dopplerjevim učinkom.
- MWR mikrovalovni radiometer za preučevanje atmosfere na velikih globinah.
- Ultravijolični spektrograf UVS za preučevanje strukture Jupitrovih polarnih sijev.
- JADE orodje za fiksiranje porazdelitve nizkoenergijskih nabitih delcev v aurorah.
- JEDI visokoenergetski detektor porazdelitve ionov in elektronov.
- Detektor plazme in radijskih valov v magnetosferi planeta Waves.
- JIRAM infrardeča kamera.
- Kamera optičnega dosega JunoCam, nameščena na Juno, predvsem za predstavitvene in izobraževalne namene za širšo javnost. Ta kamera nima posebnih nalog znanstvene narave.
Oblikovne značilnosti in specifikacije "Juno"
Vesoljsko plovilo je imelo izstrelitveno maso 3625 kg. Od tega le okoli 1600 kg odpade na delež same postaje, preostala masa - gorivo in oksidant - se porabi med misijo. Poleg pogonskega motorja je naprava opremljena s štirimi orientacijskimi moduli motorja. Sondo napajajo trije 9-metrski sončni paneli. Premer aparata, brez njihove dolžine, je 3,5 metra.
Skupna moč sončnih kolektorjev v orbiti okoli Jupitra bi morala biti do konca misije vsaj 420 vatov. Poleg tega je Juno opremljen z dvema litij-ionskima baterijama za napajanje, medtem ko je postaja v Jupitrovi senci.
Razvijalci so upoštevali posebne pogoje, v katerih bo moral Juno delati. Lastnosti vesoljskega plovila so prilagojene pogojem dolgega bivanja v močnih sevalnih pasovih planeta velikana. Ranljiva elektronika večine instrumentov je nameščena v posebnem kubičnem titanovem predelu, zaščitenem pred sevanjem. Debelina njegovih sten je 1 cm.
Nenavadni "potniki"
Postaja nosi tri aluminijaste moške figure v slogu Lego, ki prikazujejo starorimska bogova Jupitra in Juno ter odkritelja satelitov planeta Galilea Galileja. Ti "potniki", kot pojasnjuje osebje misije, so odšli na Jupiter, da bi pritegnili pozornost mlajše generacije k znanosti in tehnologiji, da bi otroke zanimali za raziskovanje vesolja.
Veliki Galileo je na krovu in v portretu na posebni plošči, ki jo je zagotovila Italijanska vesoljska agencija. Vsebuje tudi delček pisma, ki ga je znanstvenik napisal v začetku leta 1610, kjer prvič omenja opazovanje satelitov planeta.
Portreti Jupitra
JunoCam, čeprav ne nosi znanstvene obremenitve, je lahko resnično poveličal vesoljsko plovilo Juno za ves svet. Fotografije orjaškega planeta, posnete z ločljivostjo do 25 km na slikovno piko, so neverjetne. Ljudje še nikoli niso videli tako veličastne in grozeče lepote Jupitrovih oblakov.
Širinski oblačni pasovi, orkani in vihri mogočne Jupiterijske atmosfere, velikanski anticiklon Velike rdeče pege - vse to je ujela optična kamera Juno. Slike Jupitra iz vesoljskega plovila so omogočile ogled polarnih območij planeta, ki so nedostopna za teleskopska opazovanja z Zemlje in bližnje zemeljske orbite.
Nekateri znanstveni rezultati
Misija je dosegla impresiven znanstveni napredek. Tukaj je le nekaj:
- Ugotovljena je asimetrija Jupitrovega gravitacijskega polja, ki jo povzročajo posebnosti porazdelitve atmosferskih tokov. Izkazalo se je, da globina, do katere segajo ti pasovi, vidna na Jupitrovem disku, doseže 3000 km.
- Odkrita je bila kompleksna struktura ozračja polarnih regij, za katero so značilni aktivni turbulentni procesi.
- Izvedene so bile meritve magnetnega polja. Izkazalo se je, da je red velikosti višji od najmočnejšega zemeljskegamagnetna polja naravnega izvora.
- Zgrajen je bil tridimenzionalni zemljevid Jupitrovega magnetnega polja.
- Posnete podrobne slike aurore.
- Prejeti so bili novi podatki o sestavi in dinamiki Velike rdeče pege.
To niso vsi dosežki Juno, vendar znanstveniki upajo, da bodo z njim dobili še več informacij, ker misija še poteka.
Prihodnost Juno
Misija je bila prvotno načrtovana do februarja 2018. Nato se je NASA odločila, da podaljša bivanje postaje blizu Jupitra do julija 2021. V tem času bo še naprej zbiral in pošiljal nove podatke na Zemljo ter še naprej fotografiral Jupiter.
Na koncu misije bo postaja poslana v atmosfero planeta, kjer bo gorela. Takšen konec je predviden, da bi se v prihodnosti izognili padcu na katerega od velikih satelitov in morebitni kontaminaciji njegove površine s kopenskimi mikroorganizmi iz Juno. Vesoljsko plovilo čaka še dolga pot in znanstveniki računajo na bogato znanstveno "žetev", ki jim jo bo prinesla Juno.
