Jupiter nije samo najveća i najmasivnija planeta u našem solarnom sistemu. On je rekorder po mnogo čemu. Dakle, Jupiter ima najmoćnije magnetno polje među planetama, emituje u rendgenskom opsegu i ima izuzetno složenu atmosferu. Planetolozi pokazuju veliko interesovanje za ovu planetu, jer je teško precijeniti ulogu Jupitera u istoriji Sunčevog sistema, kao i u njegovoj sadašnjosti i budućnosti.
Svemirska letelica Juno, koja je stigla do džinovske planete 2016. godine i trenutno je na istraživačkom programu u orbiti oko Jupitera, trebalo bi da pomogne naučnicima da reše mnoge njegove misterije.
Početak misije
Pripremu za ekspediciju ove automatske sonde na Jupiter izvela je NASA u okviru programa New Frontiers, fokusiranog na sveobuhvatno proučavanje nekoliko objekata Sunčevog sistema od posebnog interesa. "Juno" je postala druga misija u okviru ovog projekta. Počela je 5avgusta 2011. i, nakon što je proveo skoro pet godina na putu, uspješno ušao u orbitu oko Jupitera 5. jula 2016.
Ime stanice koja je otišla na planetu koja nosi ime vrhovnog božanstva rimske mitologije izabrano je ne samo u čast žene "kralja bogova": ono ima određenu konotaciju. Prema jednom od mitova, samo je Juno mogla gledati kroz veo oblaka kojim je Jupiter obavio svoja nepristojna djela. Dodijelivši svemirskom brodu ime Juno, programeri su na taj način identificirali jedan od glavnih ciljeva misije.
Probeni zadaci
Planetolozi imaju mnogo pitanja za Jupiter, a odgovori na njih zavise od ispunjenja naučnih zadataka koji su dodeljeni automatskoj stanici. Ovisno o predmetu proučavanja, ovi zadaci se mogu kombinovati u tri glavna kompleksa:
- Proučavanje Jupiterove atmosfere. Rafinirani sastav, struktura, temperaturne karakteristike, dinamika tokova gasa u dubokim slojevima atmosfere koji se nalaze ispod vidljivih oblaka - sve je to od velikog interesa za naučnike, autore naučnog programa Juno. Svemirska letelica, koja opravdava ime koje joj je dato, sa svojim instrumentima gleda dalje nego što je to do sada bilo moguće.
- Proučavanje džinovskog magnetnog polja i magnetosfere. Na dubini većoj od 20 hiljada km, pri kolosalnim pritiscima i temperaturama, ogromne mase vodonika su u stanju tečnog metala. Struje u njemu stvaraju snažno magnetsko polje, a poznavanje njegovih karakteristika je važno za razjašnjavanje strukture planete i istorije njenog formiranja.
- Proučavanje detalja strukture gravitacionog polja je takođe neophodno za planetarne naučnike kako bi izgradili tačniji model strukture Jupitera. To će nam omogućiti da pouzdanije prosuđujemo masu i veličinu najdubljih slojeva planete, uključujući njeno čvrsto unutrašnje jezgro.
Juno naučna oprema
Dizajn letjelice predviđa nošenje brojnih instrumenata dizajniranih za rješavanje gore navedenih problema. Ovo uključuje:
- Magnetometrijski kompleks MAG, sastavljen od dva magnetometra i zvjezdanog tragača.
- Svemirski segment opreme za gravitaciona mjerenja Gravity Science. Drugi segment se nalazi na Zemlji, a sama mjerenja se vrše korištenjem Doplerovog efekta.
- MWR mikrotalasni radiometar za proučavanje atmosfere na velikim dubinama.
- Ultraljubičasti spektrograf UVS za proučavanje strukture Jupiterovih aurora.
- JADE alat za fiksiranje distribucije niskoenergetskih nabijenih čestica u aurorama.
- JEDI visokoenergetski detektor distribucije jona i elektrona.
- Detektor plazme i radio talasa u magnetosferi planete Waves.
- JIRAM infracrvena kamera.
- Kamera optičkog dometa JunoCam postavljena na Juno uglavnom u demonstracijske i obrazovne svrhe za širu javnost. Ova kamera nema posebne zadatke naučne prirode.
Dizajn karakteristike i specifikacije "Juno"
Svemirska letjelica je imala lansirnu masu od 3625 kg. Od toga, samo oko 1600 kg otpada na udio same stanice, a ostatak mase - gorivo i oksidant - troše se tokom misije. Pored pogonskog motora, uređaj je opremljen sa četiri modula motora za orijentaciju. Sondu napajaju tri solarna panela od 9 metara. Prečnik aparata, ne računajući njihovu dužinu, je 3,5 metara.
Ukupna snaga solarnih panela u orbiti oko Jupitera do kraja misije trebala bi biti najmanje 420 vati. Uz to, Juno je opremljen sa dvije litijum-jonske baterije za napajanje dok je stanica u Jupiterovoj senci.
Programeri su uzeli u obzir posebne uslove u kojima će Juno morati da radi. Karakteristike letjelice prilagođene su uslovima dugog boravka u moćnim radijacijskim pojasevima džinovske planete. Ranjiva elektronika većine instrumenata smeštena je u poseban kubični pretinac od titanijuma, zaštićen od zračenja. Debljina njegovih zidova je 1 cm.
Neobični "putnici"
Stanica nosi tri aluminijumske figure čoveka u Lego stilu koje prikazuju drevne rimske bogove Jupitera i Junonu, kao i otkrića satelita planete, Galilea Galileja. Ovi "putnici", kako objašnjava osoblje misije, otišli su na Jupiter kako bi privukli pažnju mlađe generacije na nauku i tehnologiju, zainteresovali djecu za istraživanje svemira.
Veliki Galileo je na brodu i na portretu na posebnoj ploči koju je obezbijedila Italijanska svemirska agencija. Takođe nosi i fragment pisma koje je naučnik napisao početkom 1610. godine, gde prvi put pominje posmatranje satelita planete.
Portreti Jupitera
JunoCam, iako ne nosi naučno opterećenje, bio je u stanju da istinski proslavi svemirsku letjelicu Juno cijelom svijetu. Fotografije džinovske planete, snimljene u rezoluciji do 25 km po pikselu, su nevjerovatne. Nikada prije ljudi nisu vidjeli veličanstvenu i prijeteću ljepotu Jupiterovih oblaka u tako detalju.
Latitudinalni oblačni pojasevi, uragani i vrtlozi moćne Jupiterijanske atmosfere, gigantska anticiklona Velike crvene mrlje - sve je to snimila optička kamera Juno. Slike Jupitera sa svemirske letelice omogućile su da se vide polarni regioni planete, koji su nedostupni za teleskopska posmatranja sa Zemlje i oko Zemljine orbite.
Neki naučni rezultati
Misija je napravila impresivan naučni napredak. Evo samo nekoliko:
- Utvrđena je asimetrija Jupiterovog gravitacionog polja, uzrokovana posebnostima distribucije atmosferskih tokova. Ispostavilo se da dubina do koje se prostiru ove trake, vidljive na Jupiterovom disku, dostiže 3000 km.
- Otkrivena je složena struktura atmosfere polarnih područja, koju karakterišu aktivni turbulentni procesi.
- Izvršena su mjerenja magnetnog polja. Ispostavilo se da je red veličine veći od najjačeg zemaljskogmagnetna polja prirodnog porijekla.
- Izgrađena je trodimenzionalna mapa Jupiterovog magnetnog polja.
- Snimljene detaljne slike aurore.
- Primljeni su novi podaci o sastavu i dinamici Velike crvene mrlje.
Ovo nisu sva dostignuća Juno, ali naučnici se nadaju da će uz to dobiti još više informacija, jer misija još uvijek traje.
Budućnost Juno
Misija je prvobitno bila planirana da traje do februara 2018. Tada je NASA odlučila da produži boravak stanice u blizini Jupitera do jula 2021. godine. Za to vrijeme nastavit će prikupljati i slati nove podatke na Zemlju, te će nastaviti da fotografiše Jupiter.
Na kraju misije, stanica će biti poslata u atmosferu planete, 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 zemaljskim mikroorganizmima iz Juno. Pred svemirskim brodom je još dug put, a naučnici računaju na bogatu naučnu "žetvu" koju će im donijeti Juno.
