Nava spațială juno: misiune și fotografie

Jupiter nu este doar cea mai mare și cea mai masivă planetă din sistemul nostru solar. El este un recordman în multe privințe. De exemplu, Jupiter are cel mai puternic câmp magnetic dintre toate planetele, emite în domeniul razelor X și are o atmosferă extrem de complexă. Oamenii de știință planetari sunt foarte interesați de această planetă, deoarece este greu de supraestimat rolul lui Jupiter în istoria sistemului solar, precum și în prezentul și viitorul acestuia.

Nava spațială Juno, care a ajuns pe planeta gigantică în 2016 și care desfășoară în prezent un program de cercetare în timp ce se află pe orbită în jurul lui Jupiter, este menită să ajute oamenii de știință să rezolve numeroasele mistere ale acesteia.

Lansarea misiunii

Programul New Frontiers al NASA pregătea această misiune de sondare fără echipaj uman către Jupiter, o explorare holistică a mai multor obiecte de interes deosebit din sistemul solar. "Juno" a fost a doua misiune a proiectului. A fost lansată la 5 august 2011 și, după aproape cinci ani de tranzit, a intrat cu succes pe orbita lui Jupiter la 5 iulie 2016.

Numele misiunii, care a călătorit pe o planetă ce poartă numele unei zeități supreme din mitologia romană, nu a fost ales doar pentru a o onora pe soția "regelui zeilor": are și o anumită implicație. Potrivit unui mit, doar Iunona putea vedea prin norii care învăluiau faptele necuviincioase ale lui Jupiter. Prin denumirea navei spațiale Juno, planificatorii misiunii au identificat unul dintre obiectivele principale ale misiunii.

Sarcinile sondei

Cercetătorii planetari au multe întrebări despre Jupiter, iar răspunsurile depind de obiectivele științifice stabilite pentru stația spațială. În funcție de obiectul de studiu, aceste sarcini pot fi grupate în trei complexe principale:

1. Studiul atmosferei jupiteriene. Compoziția, structura, comportamentul temperaturii și dinamica fluxurilor de gaze din atmosfera profundă de sub norii vizibili sunt de mare interes pentru cercetătorii care au scris programul științific Juno. Nava spațială, care își respectă numele, privește mai departe ca niciodată cu instrumentele sale.
2. Investigarea câmpului magnetic și a magnetosferei gigantului. La o adâncime de peste 20 000 de metri, magnetosfera gigantului este mult mai adâncă decât atmosfera. la presiuni și temperaturi enorme, mase uriașe de hidrogen rămân în stare de metal lichid. Curenții din ea generează un câmp magnetic puternic, iar cunoașterea caracteristicilor sale este importantă pentru clarificarea structurii planetei și a istoriei formării sale.
3. Explorarea structurii detaliate a câmpului gravitațional este, de asemenea, necesară pentru a ajuta oamenii de știință planetari să construiască un model mai precis al structurii lui Jupiter. Aceasta va oferi o estimare mai precisă a masei și dimensiunii celor mai adânci straturi ale planetei, inclusiv a nucleului dur intern.

Echipament științific Juno

Nava spațială este proiectată pentru a transporta o serie de instrumente pentru sarcinile de mai sus. Printre acestea se numără:

• Sistemul magnetometric MAG, alcătuit din două magnetometre și un senzor stelar.
• Segmentul spațial al instrumentului Gravity Science. Un al doilea segment este localizat pe Pământ, iar măsurătorile sunt efectuate folosind efectul Doppler.
• Radiometrul cu microunde MWR pentru studierea atmosferei la adâncimi mari.
• Spectrograf ultraviolet UVS pentru a studia structura aurorelor lui Jupiter.
• Instrumentul JADE pentru repararea distribuției de particule încărcate Camera este proiectată pentru energii joase în regiunile aurorale.
• Detectorul de distribuție a ionilor și electronilor de înaltă energie JEDI.
• Detector de plasmă și unde radio în magnetosfera planetei Waves.
• Camera cu infraroșu JIRAM.
• JunoCam, o cameră optică amplasată pe Juno, în principal în scopuri demonstrative și educaționale pentru publicul larg. Această cameră nu are misiuni științifice speciale.

Particularitățile de construcție și caracteristicile tehnice ale lui Juno

Nava spațială a avut o masă de lansare de 3,625 kg. Din această cantitate, doar aproximativ 1.600 kg sunt reprezentate de stația în sine, restul - combustibil și oxidant - fiind consumate în timpul misiunii. Pe lângă motorul principal, vehiculul are patru module de control al atitudinii. Sonda este alimentată de trei panouri solare de 9 metri. Diametrul vehiculului, fără a lua în considerare lungimea acestuia, era de 3,5 metri.

Capacitatea totală a panourilor solare aflate pe orbita lui Jupiter ar trebui să fie de cel puțin 420 de wați până la sfârșitul misiunii. Juno este, de asemenea, echipată cu două baterii litiu-ion pentru a o alimenta atunci când se află în umbra lui Jupiter.

Proiectanții au ținut cont de condițiile speciale în care va trebui să lucreze "Juno". Nava spațială este proiectată pentru o expunere de lungă durată la puternicele centuri de radiații ale planetei gigantice. Componentele electronice vulnerabile pentru majoritatea instrumentelor sunt adăpostite într-un compartiment special din titan cubic protejat de radiații. Pereții săi au o grosime de 1 cm.

"Pasageri" neobișnuiți

stația are la bord trei figurine din aluminiu în stil Lego ale zeilor antici romani Jupiter și Juno, precum și ale lui Galileo Galilei, descoperitorul sateliților planetei. Acești "pasageri", după cum a explicat misiunea, au mers pe Jupiter pentru a atrage tânăra generație spre știință și tehnologie, pentru a interesa copiii în cercetarea spațială.

Marele Galileo se află și el la bord, într-un portret plasat pe o placă specială pusă la dispoziție de Agenția Spațială Italiană. Pe ea se află și un fragment dintr-o scrisoare scrisă de omul de știință la începutul anului 1610, în care acesta menționează pentru prima dată observarea sateliților planetei.

Portrete de Jupiter

JunoCam, deși nu transportă nicio sarcină utilă științifică, a reușit să facă nava spațială Juno cu adevărat celebră în întreaga lume. Fotografiile planetei gigantice, realizate la o rezoluție de până la 25 km pe pixel, sunt uimitoare. Oamenii nu au mai văzut niciodată până acum magnificul și formidabilul frumusețea a norilor lui Jupiter în detaliu.

Vasele centuri de nori, uraganele și vârtejurile puternicei atmosfere a lui Jupiter, anticiclonul gigantic al Marii Pete Roșii - toate acestea au fost surprinse de camera optică a JunoCam. Imaginile lui Jupiter obținute de nava spațială dezvăluie, de asemenea, regiunile polare ale planetei, inaccesibile observațiilor telescopice de pe Pământ și de pe orbita terestră.

Unele rezultate științifice

Misiunea a făcut câteva descoperiri științifice impresionante. Iată doar câteva dintre ele:

• Se stabilește asimetria câmpului gravitațional al lui Jupiter, cauzată de distribuția specifică a curenților atmosferici. Adâncimea la care se întind aceste benzi vizibile pe discul lui Jupiter ajunge la 3000 km.
• Se dezvăluie structura complexă a atmosferei polare, cu turbulențe active.
• Au fost efectuate măsurători ale câmpului magnetic. S-a demonstrat că este cu un ordin de mărime mai mare decât cele mai puternice câmpuri magnetice terestre naturale.
• Se construiește o hartă tridimensională a câmpului magnetic jupiterian.
• Au fost realizate imagini detaliate ale aurorelor.
• Se obțin noi informații despre compoziția și dinamica Marii Pete Roșii.

Acestea nu sunt toate realizările lui Juno, dar oamenii de știință speră să învețe și mai mult de la această misiune, care este încă în desfășurare.

Viitorul lui Juno

Misiunea a fost programată inițial să funcționeze până în februarie 2018. NASA a decis apoi să prelungească prezența navei spațiale în apropierea lui Jupiter până în iulie 2021. În acest timp, va continua să colecteze și să trimită noi date către Pământ și să facă fotografii ale lui Jupiter.

La finalul misiunii, stația va intra în atmosfera planetei unde va arde. Acest lucru este menit să evite un viitor impact asupra unui satelit important și posibila contaminare a suprafeței acestuia cu microorganisme de pe Pământ provenite de la Juno. Nava spațială are mult timp în față, iar oamenii de știință așteaptă cu nerăbdare o "recoltă" științifică bogată, care le va aduce Juno.