A Jupiter nemcsak Naprendszerünk legnagyobb és legnagyobb tömegű bolygója. Sok tekintetben rekorder. Így a Jupiter rendelkezik a bolygók közül a legerősebb mágneses mezővel, röntgensugárzási tartományban bocsát ki, és rendkívül összetett légköre van. A planetológusok nagy érdeklődést mutatnak e bolygó iránt, mivel nehéz túlbecsülni a Jupiter szerepét a Naprendszer történetében, valamint jelenében és jövőjében.
A Juno űrszonda, amely 2016-ban érte el az óriásbolygót, és jelenleg a Jupiter körüli pályán lévő kutatási programon vesz részt, számos titkának megoldásában segíti a tudósokat.
Küldetés kezdete
Az automatikus szonda Jupiterbe történő expedíciójának előkészítését a NASA a New Frontiers program részeként végezte, amelynek középpontjában a Naprendszer számos objektumának átfogó tanulmányozása állt. A „Juno” lett a második küldetés a projekt keretében. 5-től kezdte2011 augusztusában, és miután majdnem öt évet töltött az úton, 2016. július 5-én sikeresen a Jupiter körüli pályára állt.
A római mitológia legfelsőbb istenének nevét viselő bolygóra vezető állomás nevét nem csak az "istenek királya" felesége tiszteletére választották: bizonyos konnotációja van. Az egyik mítosz szerint csak Juno tudott átnézni azon a felhőfátyolon, amellyel Jupiter beborította éktelen tetteit. A fejlesztők a Juno nevet az űrhajóhoz rendelve a küldetés egyik fő célját jelölték meg.
Szondafeladatok
A planetológusoknak sok kérdésük van a Jupiterrel kapcsolatban, és a válaszok az automata állomásra rendelt tudományos feladatok teljesítésétől függenek. A tanulmányi tárgytól függően ezek a feladatok három fő komplexumba kombinálhatók:
- A Jupiter légkörének tanulmányozása. A látható felhők alatt elhelyezkedő légkör mélyrétegeiben lezajló gázáramlások finomított összetétele, szerkezete, hőmérsékleti jellemzői, dinamikája – mindez nagyon érdekli a tudósokat, a Juno tudományos program szerzőit. Az űrszonda, igazolva a neki adott nevet, messzebbre néz műszereivel, mint ahogy eddig lehetséges volt.
- Az óriás mágneses mezőjének és magnetoszférájának tanulmányozása. Több mint 20 ezer km mélységben, kolosszális nyomáson és hőmérsékleten hatalmas hidrogéntömegek vannak folyékony fém állapotban. A benne lévő áramok erős mágneses teret hoznak létre, és jellemzőinek ismerete fontos a bolygó szerkezetének és kialakulásának történetének tisztázásához.
- A gravitációs mező szerkezetének részleteinek tanulmányozása is szükséges ahhoz, hogy a bolygókutatók pontosabb modellt készítsenek a Jupiter szerkezetéről. Lehetővé teszi számunkra, hogy magabiztosabban ítéljük meg a bolygó legmélyebb rétegeinek tömegét és méretét, beleértve a szilárd belső magját is.
Juno tudományos felszerelés
Az űrhajó kialakítása számos, a fenti problémák megoldására tervezett műszer szállítását biztosítja. Ezek a következők:
- Magnetometriás komplex MAG, amely két magnetométerből és egy csillagkövetőből áll.
- A gravitációs mérésekhez használt berendezések űrszegmense Gravitációs tudomány. A második szegmens a Földön található, magukat a méréseket a Doppler-effektus segítségével végezzük.
- MWR mikrohullámú radiométer a légkör nagy mélységben történő tanulmányozására.
- Ultraibolya spektrográf UVS a Jupiter auróráinak szerkezetének tanulmányozására.
- JADE eszköz az alacsony energiájú töltött részecskék eloszlásának rögzítésére az aurórákban.
- JEDI nagyenergiájú ion- és elektroneloszlás detektor.
- Plama- és rádióhullámok detektora a Waves bolygó magnetoszférájában.
- JIRAM infravörös kamera.
- A JunoCam optikai hatótávolságú kamera a Junón elsősorban bemutató és oktatási célokat szolgál a nagyközönség számára. Ennek a fényképezőgépnek nincsenek speciális tudományos jellegű feladatai.
A „Juno” tervezési jellemzői és specifikációi
Az űrhajó kilövési tömege 3625 kg volt. Ebből csak mintegy 1600 kg esik magára az állomásra, a többi tömeget - üzemanyagot és oxidálószert - a küldetés során fogyasztják el. A hajtómotoron kívül négy tájolású motormodullal is fel van szerelve a készülék. A szondát három 9 méteres napelem látja el. A készülékek átmérője a hosszukat nem számítva 3,5 méter.
A Jupiter körül keringő napelemek összteljesítménye a küldetés végére legalább 420 watt legyen. Ezenkívül a Juno két lítium-ion akkumulátorral van felszerelve, amelyek táplálják, amíg az állomás a Jupiter árnyékában van.
A fejlesztők figyelembe vették azokat a különleges körülményeket, amelyek között Junónak dolgoznia kell. Az űrhajó jellemzői az óriásbolygó erős sugárzónáin belüli hosszú tartózkodás feltételeihez igazodnak. A legtöbb műszer sérülékeny elektronikája egy speciális köbös titán rekeszben van elhelyezve, védve a sugárzástól. Falainak vastagsága 1 cm.
Szokatlan "utasok"
Az állomáson három Lego-stílusú alumínium emberfigura található, amelyek az ókori római isteneket, Jupitert és Junót, valamint a bolygó műholdjainak felfedezőjét, Galileo Galileit ábrázolják. Ezek az "utasok", ahogy a misszió személyzete elmagyarázza, azért mentek a Jupiterbe, hogy felkeltsék a fiatalabb generáció figyelmét a tudományra és a technológiára, hogy felkeltsék a gyerekek érdeklődését az űrkutatás iránt.
A Nagy Galilei a fedélzeten van portréképen az Olasz Űrügynökség által biztosított különleges emléktáblán. Rajta van egy tudós levél töredéke is, amelyet 1610 elején írt, ahol először említi a bolygó műholdjainak megfigyelését.
Jupiter portréi
A JunoCam, bár nem visel tudományos terhet, valóban képes volt az egész világ számára dicsőíteni a Juno űrszondát. Az óriásbolygóról készült, akár 25 km/pixel felbontású fotók lenyűgözőek. Az emberek még soha nem látták ilyen részletesen a Jupiter felhőinek csodálatos és fenyegető szépségét.
Szélességi felhősávok, hurrikánok és forgószelek a hatalmas jupiteri légkörben, a Nagy Vörös Folt gigantikus anticiklonjában – mindezt a Juno optikai kamerája rögzítette. Az űrszonda Jupiterről készült képei lehetővé tették a bolygó sarki régióinak megtekintését, amelyek a Földről és a Föld-közeli pályáról történő teleszkópos megfigyelésekhez nem érhetők el.
Néhány tudományos eredmény
A misszió lenyűgöző tudományos fejlődést ért el. Íme csak néhány:
- Megállapították a Jupiter gravitációs terének aszimmetriáját, amelyet a légköri áramlások eloszlásának sajátosságai okoznak. Kiderült, hogy a Jupiter korongján látható sávok mélysége eléri a 3000 km-t.
- Felfedezte a sarki régiók légkörének összetett szerkezetét, amelyet aktív turbulens folyamatok jellemeznek.
- A mágneses tér mérését elvégeztük. Kiderült, hogy egy nagyságrenddel magasabb, mint a legerősebb földitermészetes eredetű mágneses mezők.
- Elkészült a Jupiter mágneses mezejének háromdimenziós térképe.
- Részletes képek készültek az aurórákról.
- Új adatok érkeztek a Nagy Vörös Folt összetételéről és dinamikájáról.
Ez nem minden Juno vívmánya, de a tudósok remélik, hogy még több információhoz jutnak vele, mert a küldetés még tart.
Juno jövője
A küldetés eredetileg 2018 februárjáig futott volna. Ekkor a NASA úgy döntött, hogy 2021 júliusáig meghosszabbítja a Jupiter melletti állomás tartózkodását. Ez idő alatt folytatja az új adatok gyűjtését és küldését a Földre, valamint a Jupiter fényképezését.
A küldetés végén az állomást a bolygó légkörébe küldik, ahol égni fog. Egy ilyen befejezést azért terveznek, hogy a jövőben elkerüljék a nagy műholdak lezuhanását, és a felszínük esetleges szennyeződését a Junóból származó szárazföldi mikroorganizmusokkal. Az űrszondának még hosszú út áll előtte, és a tudósok gazdag tudományos „termésre” számítanak, amelyet a Juno hoz majd nekik.
