Sonda spațială Juno a NASA lansează o călătorie interplanetară pentru a observa Jupiter

Pe 5 august 2011, NASASonda spațială Juno a lansat o călătorie interplanetară de cinci ani și a dus-o pe planeta uriașă Jupiter. Laboratorul NASA de propulsie cu jet din Pasadena, California, gestionează misiunea Juno și operațiunile sale. Nava spațială a fost destinată să intre pe orbită în jurul planetei și să folosească suita sa de instrumente științifice și camere pentru a observa atmosfera, gravitația și câmpurile magnetice ale lui Jupiter. Înțelegerea proprietăților planetei poate dezvălui indicii despre originea și evoluția acesteia. Juno a ajuns la Jupiter în iulie 2016 și a intrat pe o orbită polară eliptică în jurul planetei. Ea își continuă observațiile asupra celei mai mari planete din sistemul nostru solar, întorcând până astăzi imagini uimitoare ale gigantului gazos.

Jupiter este o planetă gigantică gazoasă atât de mare încât toate celelalte corpuri din sistemul solar, cu excepția soarelui, se pot potrivi în interiorul ei. Cu 79 de luni care orbitează planeta, sistemul Jovian este ca un mic sistem solar. Deși Jupiter este una dintre cele cinci planete din sistemul nostru solar care pot fi văzute cu ochiul liber, lunile sale au rămas nedescoperite până în 1610, când astronomul italian Rețineți Galileo Galilei, cele mai mari patru luni ale lui Jupiter Folosind telescopul său de casă. Astăzi, este denumit satelitul Galil, care este numit după descoperitorul său. De-a lungul secolelor, telescoape treptat mai bune, și mai târziu alte instrumente, au dezvăluit unele dintre misterele lui Jupiter, precum Marea Pată Roșie și benzile multicolore din atmosfera sa. Cunoștințele noastre despre planetă au crescut de mai multe ori odată cu primele flybys ale navei spațiale din anii 1970, (Pionier 10 Și 11 Și Voyager 1 Și 2) mai ales cu Galileo Sonde orbitante și atmosferice în anii 1990 și 2000. Mai multe alte nave spațiale (Ulysses, Cassini-Huygens și New Horizons) au observat planeta gigantă în timp ce își foloseau gravitația pentru a o accelera către alte destinații din sistemul solar. Spre deosebire de navele spațiale anterioare care au vizitat Jupiter, Juno se bazează mai degrabă pe energie solară decât nucleară, transportând trei dintre cele mai mari panouri solare plasate vreodată pe o navă spațială interplanetară.

Diagrama schematică a lui Juno și a setului său de instrumente științifice. credit: NASA

Pentru a-și conduce observațiile, Juno poartă un set de nouă instrumente.

• Radiometru cu microunde (MWR): Pentru a măsura abundența de apă și amoniac în straturile profunde ale atmosferei lui Jupiter și pentru a obține temperatura atmosferică.
• Cartograf auroral infraroșu Jovian (JIRAM): Un spectrometru pentru a oferi imagini ale aurorei boreale în atmosfera superioară a lui Jupiter.
• Magnetometru (MAG): Pentru a mapa câmpul magnetic al lui Jupiter și pentru a determina dinamica interiorului planetei.
• Știința gravitației (GS): Pentru a cartografia distribuția masei în Jupiter prin măsurarea modificărilor Doppler în semnalele radio ale navei spațiale.
• Experiența distribuțiilor aurorale Jovian (JADE): Pentru a măsura distribuțiile unghiulare, de energie și de viteză ale ionilor și electronilor la Puțini Energia conținută în aurora boreală a lui Jupiter.
• Detector de particule active Jovian (JEDI.)): Pentru a măsura distribuțiile unghiulare, de energie și de viteză ale ionilor și electronilor la mijloc Energia conținută în aurora boreală a lui Jupiter.
• Senzor de undă (unde) de plasmă și radio: la iIdentificarea zonelor curenților aurorali care determină emisiile radio joviene și accelerarea particulelor aurorale.
• Spectrofotometru cu ultraviolete (UVS): pentru a oferi imagini spectroscopice ale emisiilor aurorale ultraviolete din magnetosfera polară.
• JunoCam (JCM): o cameră / telescop cu lumină vizibilă pentru a studia dinamica norilor lui Jupiter și pentru a facilita educația și comunicarea.

Cele trei figurine LEGO care descriu
Zeul roman Jupiter, soția sa Juno și astronomul Galileo au fost atașați navei spațiale Juno. credit: NASA

Pe lângă instrumentele sale științifice, Juno deține două elemente de importanță istorică și educațională. O pictură furnizată de Agenția Spațială Italiană descrie o imagine a lui Galileo și un text în scrisul de mână al lui Galileo, scris în ianuarie 1610, în timp ce observa ceea ce ar fi cunoscut mai târziu ca lunile galileene, cei mai mari patru sateliți naturali din Jupiter. Ca parte a unui program comun de divulgare și extindere a NASA și LEGO Group pentru a inspira copiii să exploreze știința, tehnologia, ingineria și matematica, nava spațială Juno poartă trei minifigurine LEGO reprezentând zeul roman Jupiter, soția sa Juno și Galileo, care poartă un telescop.

Calea lui Juno de la Pământ la Jupiter. credit: NASA

Sonda spațială Juno a fost lansată pe 5 august 2011 de la stația Forței Aeriene Cape Canaveral, acum Stația Forței Spațiale Cape Canaveral din Florida, pe vârful unei rachete Atlas V 551. După o coastă de 45 de minute pe orbită de parcare, etapa superioară a rachetei Centaur a explodat pentru a doua oară să-l trimită pe Juno în călătoria sa interplanetară. Nava spațială și-a lansat cele trei mari rețele solare pentru a-și alimenta sistemele. A finalizat prima manevră de corecție la mijlocul parcursului pe 1 februarie 2012, urmată de două manevre spațiale profunde pe 30 august și 14 septembrie înainte de a reveni la sistemul solar interior. Pe 9 octombrie 2013, Juno a trecut la 345 de mile de Pământ, făcând cea mai apropiată apropiere de coasta Africii de Sud. Deși scopul principal al flyby-ului Pământului a fost de a crește viteza lui Juno de la 78.000 mph la 93.000 mph pentru a o trimite spre Jupiter, controlorii misiunii au activat multe dintre instrumentele navei spațiale. După o corecție suplimentară a cursului pe 3 februarie 2016, pe 27 mai Juno a trecut de la câmpul de influență gravitațional al Soarelui în Jupiter, iar pe 30 iunie a intrat în vasta magnetosferă a lui Jupiter.

O imagine în infraroșu a aurorei boreale a lui Jupiter sau a luminilor sudice, realizată în timpul primei
Aproape de planetă, sau aproape de 1, în august 2016. Credit: NASA

Pe 4 iulie 2016, după o croazieră de cinci ani de pe Pământ, Juno a lansat motorul său principal de 35 de minute pentru a intra pe o orbită polară eliptică în jurul lui Jupiter cu o perioadă inițială de 53 de zile. Controlorii au început să activeze instrumentele lui Juno în următoarele zile și săptămâni. Pe 27 august, nava spațială a făcut primul său pas apropiat sau periheliu, la 2.610 mile deasupra vârfurilor norilor lui Jupiter, cu o suită completă de instrumente activate. În timpul celei de-a doua abordări de oprire din 19 octombrie, nava a intrat în modul sigur din cauza unei anomalii care i-a afectat motorul principal. Această anomalie a împiedicat lansarea motorului principal pentru a schimba traiectoria navei pe o orbită planificată de 14 zile pentru observații științifice. În ciuda acestei probleme, Juno și-a continuat misiunea științifică în perioada inițială de 53 de zile, principala schimbare fiind că observațiile de aproape apar mai rar decât se aștepta. În ciuda mediului radioactiv intens din jurul lui Jupiter, deosebit de dur în timpul întâlnirilor Priegov, sistemele și instrumentele lui Juno au rămas intacte. În iunie 2018, NASA a prelungit misiunea lui Juno până în iulie 2021.

Formații de nori turbulenți în mijlocul nordului Jupiterului
Latitudini în aproximativ 20 de minute în mai 2019. Credit: NASA

Pe 7 iunie 2021, în timpul celei de-a 34-a întâlniri din apropierea avenirii, Juno a zburat la 645 mile de Ganymede, cea mai mare lună a lui Jupiter și, de fapt, cea mai mare lună din sistemul solar. Aceasta a fost cea mai apropiată întâlnire a navei spațiale de când nava Galileo a zburat lângă Ganymede în mai 2000. Cu Juno încă sănătos și pentru a satisface cererea oamenilor de știință de a studia lunile mari ale lui Jupiter, NASA a acordat o a doua extindere a misiunii până în septembrie 2025. Gravitația lui Ganymede a schimbat orbita lui Juno, și își reducea perioada de la 53 de zile la 43 de zile și se pregătea pentru o viitoare întâlnire cu Europa în septembrie 2022. Acest zbor va reduce perioada orbitală a lui Juno la 38 de zile și va stabili întâlniri cu Io în decembrie 2023 și februarie 2024, reducând navele spațiale perioada orbitală la 33 de zile. Juno continuă să aducă înapoi imagini uimitoare și informații științifice despre Jupiter și mediul său.

Luna lui Jupiter, Io aruncă o umbră asupra planetei, ilustrată de Juno
Pe 22 perijove în septembrie 2019. Credit: NASA