Ang Jupiter ay hindi lamang ang pinakamalaki at pinakamalaking planeta sa ating solar system. Isa siyang record holder sa maraming aspeto. Kaya, ang Jupiter ay may pinakamalakas na magnetic field sa mga planeta, naglalabas sa hanay ng X-ray, at may napakakomplikadong kapaligiran. Ang mga planetaologist ay nagpapakita ng malaking interes sa planetang ito, dahil mahirap bigyan ng halaga ang papel ng Jupiter sa kasaysayan ng solar system, gayundin sa kasalukuyan at hinaharap nito.
Ang Juno spacecraft, na nakarating sa higanteng planeta noong 2016 at kasalukuyang nasa isang research program sa orbit sa paligid ng Jupiter, ay nakatakdang tulungan ang mga siyentipiko na malutas ang marami sa mga misteryo nito.
Pagsisimula ng misyon
Ang paghahanda para sa ekspedisyon ng awtomatikong pagsisiyasat na ito sa Jupiter ay isinagawa ng NASA bilang bahagi ng programang New Frontiers, na nakatuon sa komprehensibong pag-aaral ng ilang mga bagay ng solar system na partikular na interesado. Ang "Juno" ay naging pangalawang misyon sa balangkas ng proyektong ito. Nagsimula siya ng 5Agosto 2011 at, nang gumugol ng halos limang taon sa kalsada, matagumpay na nakapasok sa orbit sa paligid ng Jupiter noong Hulyo 5, 2016.
Ang pangalan ng istasyong napunta sa planeta na nagtataglay ng pangalan ng pinakamataas na diyos ng mitolohiyang Romano ay pinili hindi lamang bilang parangal sa asawa ng "hari ng mga diyos": ito ay may tiyak na kahulugan. Ayon sa isa sa mga alamat, tanging si Juno lamang ang maaaring tumingin sa tabing ng mga ulap kung saan natatakpan ni Jupiter ang kanyang hindi karapat-dapat na mga gawa. Sa pagtatalaga ng pangalan ni Juno sa spacecraft, natukoy ng mga developer ang isa sa mga pangunahing layunin ng misyon.
Probe Tasks
Ang mga planetatologist ay maraming tanong kay Jupiter, at ang mga sagot sa mga ito ay nakadepende sa katuparan ng mga gawaing pang-agham na itinalaga sa awtomatikong istasyon. Depende sa object ng pag-aaral, ang mga gawaing ito ay maaaring pagsamahin sa tatlong pangunahing complex:
- Pag-aaral ng kapaligiran ng Jupiter. Ang pinong komposisyon, istraktura, mga katangian ng temperatura, dynamics ng gas ay dumadaloy sa malalim na mga layer ng atmospera na matatagpuan sa ibaba ng nakikitang mga ulap - lahat ng ito ay may malaking interes sa mga siyentipiko, ang mga may-akda ng programang pang-agham na Juno. Ang spacecraft, na nagbibigay-katwiran sa pangalang ibinigay dito, ay tumingin nang higit pa kasama ang mga instrumento nito kaysa sa naging posible sa ngayon.
- Pag-aaral ng magnetic field at magnetosphere ng higante. Sa lalim ng higit sa 20 libong km, sa malalaking presyon at temperatura, ang malaking masa ng hydrogen ay nasa estado ng likidong metal. Ang mga agos sa loob nito ay bumubuo ng isang malakas na magnetic field, at ang kaalaman sa mga tampok nito ay mahalaga para sa paglilinaw ng istraktura ng planeta at ang kasaysayan ng pagbuo nito.
- Ang pag-aaral ng mga detalye ng istruktura ng gravitational field ay kailangan din para sa mga planetary scientist na makabuo ng mas tumpak na modelo ng istraktura ng Jupiter. Magbibigay-daan ito sa amin na mas kumpiyansa na hatulan ang masa at laki ng pinakamalalim na layer ng planeta, kabilang ang solidong panloob na core nito.
Juno science equipment
Ang disenyo ng spacecraft ay nagbibigay para sa pagdadala ng ilang mga instrumento na idinisenyo upang malutas ang mga problema sa itaas. Kabilang dito ang:
- Magnetometric complex MAG, na binubuo ng dalawang magnetometer at isang star tracker.
- Space segment ng equipment para sa gravitational measurements Gravity Science. Ang pangalawang segment ay matatagpuan sa Earth, ang mga sukat mismo ay isinasagawa gamit ang Doppler effect.
- MWR microwave radiometer para sa pag-aaral ng atmospera nang napakalalim.
- Ultraviolet spectrograph UVS para pag-aralan ang istruktura ng mga aurora ng Jupiter.
- JADE tool para sa pag-aayos ng pamamahagi ng mga low-energy charged particle sa aurora.
- JEDI high-energy ion at electron distribution detector.
- Detector ng plasma at radio waves sa magnetosphere ng planeta Waves.
- JIRAM infrared camera.
- Ang JunoCam optical range camera na inilagay sa Juno pangunahin para sa pagpapakita at mga layuning pang-edukasyon para sa pangkalahatang publiko. Ang camera na ito ay walang mga espesyal na gawain ng isang siyentipikong katangian.
Mga tampok ng disenyo at detalye ng "Juno"
Ang spacecraft ay may launch mass na 3625 kg. Sa mga ito, halos 1600 kg lamang ang nahuhulog sa bahagi ng istasyon mismo, ang natitirang bahagi ng masa - gasolina at oxidizer - ay natupok sa panahon ng misyon. Bilang karagdagan sa propulsion engine, ang device ay nilagyan ng apat na orientation engine modules. Ang probe ay pinapagana ng tatlong 9-meter solar panel. Ang diameter ng apparatus, hindi kasama ang kanilang haba, ay 3.5 metro.
Ang kabuuang kapangyarihan ng mga solar panel sa orbit sa paligid ng Jupiter sa pagtatapos ng misyon ay dapat na hindi bababa sa 420 watts. Bilang karagdagan, ang Juno ay nilagyan ng dalawang lithium-ion na baterya para paganahin ito habang ang istasyon ay nasa anino ng Jupiter.
Isinasaalang-alang ng mga developer ang mga espesyal na kundisyon kung saan kailangang magtrabaho si Juno. Ang mga katangian ng spacecraft ay inangkop sa mga kondisyon ng mahabang pananatili sa loob ng malalakas na radiation belt ng isang higanteng planeta. Ang mga mahina na electronics ng karamihan sa mga instrumento ay inilalagay sa isang espesyal na cubic titanium compartment, na protektado mula sa radiation. Ang kapal ng mga dingding nito ay 1 cm.
Hindi pangkaraniwang "mga pasahero"
Ang istasyon ay may dalang tatlong Lego-style na aluminum man figure na naglalarawan sa mga sinaunang Romanong diyos na sina Jupiter at Juno, gayundin ang nakatuklas ng mga satellite ng planeta, si Galileo Galilei. Ang mga "pasahero" na ito, tulad ng paliwanag ng mga kawani ng misyon, ay pumunta sa Jupiter upang maakit ang atensyon ng nakababatang henerasyon sa agham at teknolohiya, upang mainteresan ang mga bata sa paggalugad sa kalawakan.
The Great Galileo ay nakasakay at nasa isang larawan sa isang espesyal na plake na ibinigay ng Italian Space Agency. Mayroon din itong fragment ng isang liham na isinulat ng siyentipiko noong unang bahagi ng 1610, kung saan una niyang binanggit ang pagmamasid sa mga satellite ng planeta.
Mga Larawan ni Jupiter
Ang JunoCam, bagama't hindi ito nagdadala ng scientific load, ay tunay na nagawang luwalhatiin ang Juno spacecraft sa buong mundo. Ang mga larawan ng higanteng planeta, na kinunan na may resolusyon na hanggang 25 km bawat pixel, ay kamangha-mangha. Hindi pa kailanman nakita ng mga tao ang kahanga-hanga at nakakatakot na kagandahan ng mga ulap ng Jupiter sa ganoong detalye.
Latitudinal cloud belts, unos at whirlwind ng napakalakas na Jupiterian atmosphere, ang dambuhalang anticyclone ng Great Red Spot - lahat ng ito ay nakunan ng Juno optical camera. Ang mga larawan ng Jupiter mula sa spacecraft ay naging posible upang makita ang mga polar region ng planeta, na hindi naa-access para sa teleskopikong mga obserbasyon mula sa Earth at malapit sa Earth orbit.
Ilang resultang siyentipiko
Ang misyon ay gumawa ng kahanga-hangang pag-unlad sa siyensya. Narito ang ilan lamang:
- Ang asymmetry ng gravitational field ng Jupiter, na dulot ng mga kakaibang distribusyon ng mga daloy ng atmospera, ay naitatag. Lumalabas na ang lalim kung saan umaabot ang mga banda na ito, na nakikita sa disk ng Jupiter, ay umaabot sa 3000 km.
- Natuklasan ang masalimuot na istraktura ng atmospera ng mga polar region, na nailalarawan sa pamamagitan ng aktibong magulong proseso.
- Isinagawa ang mga pagsukat ng magnetic field. Ito ay naging isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa pinakamalakas sa lupamagnetic field na natural na pinanggalingan.
- Nagawa na ang isang three-dimensional na mapa ng magnetic field ng Jupiter.
- Mga detalyadong larawan ng mga aurora na kinunan.
- Natanggap na ang bagong data sa komposisyon at dynamics ng Great Red Spot.
Hindi ito lahat ng mga nagawa ni Juno, ngunit umaasa ang mga siyentipiko na makakuha ng higit pang impormasyon gamit ito, dahil ang misyon ay patuloy pa rin.
Kinabukasan ni Juno
Ang misyon ay orihinal na naka-iskedyul na tumakbo hanggang Pebrero 2018. Pagkatapos ay nagpasya ang NASA na palawigin ang pananatili ng istasyon malapit sa Jupiter hanggang Hulyo 2021. Sa panahong ito, patuloy itong mangongolekta at magpapadala ng bagong data sa Earth, at patuloy na kukunan ng larawan si Jupiter.
Sa pagtatapos ng misyon, ipapadala ang istasyon sa atmospera ng planeta, kung saan ito masusunog. Ang ganitong pagtatapos ay inilaan upang maiwasan ang pagkahulog sa alinman sa malalaking satellite sa hinaharap at posibleng kontaminasyon ng ibabaw nito ng mga terrestrial microorganism mula sa Juno. Malayo pa ang mararating ng spacecraft, at umaasa ang mga siyentipiko sa isang mayamang siyentipikong "ani" na dadalhin sa kanila ni Juno.
