Vesoljsko plovilo juno: misija in fotografija

Jupiter ni le največji in najmasivnejši planet v našem osončju. Je rekorder v številnih pogledih. Jupiter ima najmočnejše magnetno polje med vsemi planeti, oddaja svetlobo v rentgenskem območju in ima izredno zapleteno atmosfero. Planetarni znanstveniki se zelo zanimajo za ta planet, saj je težko preceniti Jupitrovo vlogo v zgodovini sončnega sistema ter njegovo sedanjost in prihodnost.

Vesoljsko plovilo Juno, ki je planet velikan doseglo leta 2016 in trenutno kroži okoli Jupitra v okviru raziskovalnega programa, naj bi znanstvenikom pomagalo razvozlati številne skrivnosti tega planeta.

Začetek misije

Pripravo misije robotske sonde na Jupiter je izvedla NASA v okviru programa New Frontiers, ki je namenjen celostnemu raziskovanju več posebej zanimivih objektov Osončja. "Juno je bila druga misija v okviru tega projekta. Izstreljena je bila 5. avgusta 2011 in je po skoraj petih letih potovanja 5. julija 2016 uspešno vstopila v orbito okoli Jupitra.

Ime sonde, ki se je odpravila na planet, poimenovan po najvišjem božanstvu rimske mitologije, ni bilo izbrano zgolj v čast ženi "kralja bogov", temveč je imelo določen pomen. Po enem od mitov je le Juno lahko videla skozi oblake, ki ovijajo Jupiter pri njegovih hudobnih dejanjih. Z imenom Juno so načrtovalci misije poudarili enega od glavnih ciljev misije.

Poslanstvo sonde

Planetarni znanstveniki imajo za Jupiter veliko vprašanj, odgovori nanje pa so odvisni od izpolnitve znanstvenih nalog, ki so bile dodeljene postaji brez posadke. Glede na predmet preučevanja lahko te naloge razvrstimo v tri glavne sklope:

1. Študija Jupiterjevega ozračja. Razjasnitev sestave, strukture, temperaturnega obnašanja in dinamike plinskih tokov v globoki atmosferi pod vidnimi oblaki je zelo zanimiva za znanstvenike, avtorje znanstvenega programa Juno. vesoljsko plovilo, ki upravičeno uporablja svoje ime, gleda še dlje, kot so kdajkoli pogledali njegovi predhodniki.
2. Raziskava magnetnega polja in magnetosfere orjaka. V globini več kot 20 000 km. V globini 20 000 km, pri ogromnih tlakih in temperaturah, so ogromne mase vodika v stanju tekoče kovine. Njegovi tokovi ustvarjajo močno magnetno polje, poznavanje njegovih značilnosti pa je pomembno za razjasnitev strukture planeta in zgodovine njegovega nastanka.
3. Podrobna študija strukture gravitacijskega polja je potrebna tudi za natančnejši strukturni model Jupitra, ki bi ga lahko izdelali planetarni znanstveniki. Na podlagi tega bo mogoče zanesljiveje oceniti maso in dimenzije najglobljih plasti planeta, vključno z njegovim trdnim notranjim jedrom.

Znanstvena oprema Juno

Vesoljsko plovilo je zasnovano tako, da nosi številne instrumente za zgoraj navedene naloge. Ti vključujejo:

• Magnetometrični kompleks MAG, sestavljen iz dveh magnetometrov in zvezdnega senzorja.
• Vesoljski segment instrumenta Gravity Science. Drugi segment se nahaja na Zemlji, kjer se meritve izvajajo neposredno z uporabo Dopplerjevega učinka.
• MWR Mikrovalovni radiometer za globoke atmosferske študije.
• UVS ultravijolični spektrograf za preučevanje auroralne strukture Jupitra.
• Instrument JADE za merjenje distribucij detektor zvezdnih delcev nizkih energij v auroralnih območjih.
• Visokoenergijski detektor porazdelitve ionov in elektronov JEDI.
• Detektor plazme in radijskih valov v magnetosferi planeta Valovi.
• Infrardeča kamera JIRAM.
• JunoCam, optična kamera za daljinsko merjenje, nameščena na plovilu Juno, predvsem za predstavitvene in izobraževalne namene za širšo javnost. Za kamero ni posebnih znanstvenih aplikacij.

Posebnosti konstrukcije in tehnične značilnosti sistema Juno

Izstrelitvena masa vesoljskega plovila je znašala 3.625 kg. Kamera JunoCam, nameščena na Juno, od katere le približno 1600 kg predstavlja samo postajo, preostanek, gorivo in oksidator, pa se porabi med misijo. Poleg glavnega motorja je imelo vesoljsko plovilo še štiri module usmerjevalnih motorjev. Sonda se napaja iz treh 9-metrskih solarnih panelov. Premer aparata je 3,5 metra brez dolžine.

Skupna moč sončnih plošč v orbiti okoli Jupitra naj bi do konca misije dosegla vsaj 420 vatov. Juno ima tudi dve litij-ionski bateriji, ki ga napajata, ko je v Jupitrovi senci.

Oblikovalci so upoštevali posebne pogoje, v katerih Delati bo moral "Juno.". Značilnosti vesoljskega plovila so prilagojene pogojem dolgotrajnega bivanja v močnih sevalnih pasovih velikanskega planeta. Ranljiva elektronika za večino instrumentov je nameščena v posebnem predelu iz kubičnega titana, zaščitenem pred sevanjem. Njene stene so debele 1 cm.

Nenavadni "potniki"

Postaja ima na krovu tri aluminijaste figurice starorimskih bogov Jupitra in Juno ter Galilea Galileija, ki je odkril satelite planeta. Ekipa misije pojasnjuje, da so se ti "potniki" na Jupiter odpravili z namenom, da bi mlajšo generacijo pritegnili k znanosti in tehnologiji ter jih navdušili za raziskovanje vesolja.

Veliki Galileo je prisoten na krovu in je upodobljen na posebni plošči, ki jo je priskrbela italijanska vesoljska agencija. Na njej je tudi odlomek pisma, ki ga je znanstvenik napisal v začetku leta 1610 in v katerem je prvič omenil opazovanje planetarnih satelitov.

Portreti Jupitra

Čeprav kamera JunoCam nima znanstvenega tovora, je vesoljsko plovilo Juno zaradi nje postalo svetovno znano. Fotografije orjaškega planeta, posnete z ločljivostjo do 25 km na piksel, so osupljive. Še nikoli prej nihče ni videl veličastnega in mogočnega Lepota Jupitrovih oblakov tako podrobno.

Široki oblačni pasovi, orkani in vrtinci mogočnega Jupitrovega ozračja, orjaški anticiklon Velike rdeče pege - vse to je posnela optična kamera sonde Juno. slike Jupitra, ki jih je posnela sonda, so razkrile polarna območja planeta, ki so nedostopna zemeljskim teleskopom in zemeljski orbiti.

Nekateri znanstveni rezultati

Misija je prinesla impresivne znanstvene dosežke. Tukaj je le nekaj izmed njih:

• Ugotovljena je asimetrija v Jupitrovem gravitacijskem polju, ki jo povzročajo vzorci atmosferskega toka. Globina, do katere segajo ti robovi, vidni na Jupitrovem disku, je 3000 km.
• Odkrita je zapletena struktura polarnega ozračja, za katero so značilni aktivni turbulentni procesi.
• Opravljene meritve magnetnega polja. Izkazalo se je, da je za red velikosti močnejše od najmočnejših naravnih magnetnih polj Zemlje.
• Sestavljen je tridimenzionalni zemljevid Jupiterjevega magnetnega polja.
• Posneli so podrobne slike polarnega sija.
• Pridobljeni novi podatki o sestavi in dinamiki velike rdeče pege.

To še niso vsi dosežki sonde Juno, vendar znanstveniki upajo, da se bodo na misiji, ki še vedno poteka, naučili še več.

Prihodnost sonda Juno

Misija naj bi po prvotnem načrtu trajala do februarja 2018. NASA se je nato odločila podaljšati bivanje postaje v bližini Jupitra do julija 2021. Juno bo še naprej zbiral in pošiljal podatke na Zemljo ter še naprej fotografiral Jupiter.

Ob koncu misije bo plovilo vstopilo v atmosfero planeta, kjer bo zgorelo. Ta finale je predviden, da bi se v prihodnosti izognili trku s katerim koli od večjih satelitov in morebitnemu onesnaženju njegove površine s kopenskimi mikroorganizmi z Juna. Vesoljsko plovilo ima pred seboj še dolgo pot, znanstveniki pa računajo, da jim bo Juno zagotovil bogato znanstveno "žetev".