Vesmírna loď NASA Juno štartuje na medziplanetárnej ceste za Jupiterom

5. augusta 2011, NASASonda Juno odštartovala na päťročnú medziplanetárnu cestu, ktorá ju priviedla na obrovskú planétu Jupiter. Laboratórium Jet Propulsion NASA v Pasadene v Kalifornii riadi misiu Juno a jej operácie. Cieľom vesmírnej lode bolo dostať sa na obežnú dráhu okolo planéty a pomocou sady vedeckých prístrojov a kamier pozorovať atmosféru, gravitáciu a magnetické polia Jupitera. Pochopenie vlastností planéty môže poskytnúť vodítka o jej pôvode a vývoji. Juno dosiahla Jupiter v júli 2016 a vstúpila na eliptickú polárnu dráhu okolo planéty. Pokračuje vo svojich pozorovaniach najväčšej planéty v našej slnečnej sústave a vracia veľkolepé obrázky plynového obra, ktorý je dnes stále nažive.

Jupiter je plynový obr, ktorý je dostatočne veľký na to, aby obsahoval všetky ostatné objekty slnečnej sústavy okrem Slnka. So 79 mesiacmi, ktoré obiehajú okolo planéty, je Joviansky systém ako mini slnečná sústava. Napriek tomu, že Jupiter je jednou z piatich planét našej slnečnej sústavy, ktoré sú viditeľné voľným okom, jeho mesiace boli známe až v roku 1610, keď talianski astronómovia Galileo Galilei vidí štyri z najväčších mesiacov Jupitera Pomocou domáceho ďalekohľadu. Dnes sú označované ako galilejské satelity, pomenované podľa ich objaviteľa. V priebehu storočí stále lepšie teleskopy a neskôr aj ďalšie nástroje odkrývali niektoré z tajomstiev Jupitera, ako napríklad Veľkú červenú škvrnu a viacfarebné pásy v jeho atmosfére. Naše znalosti o planéte sa mnohonásobne zvýšili pri prvých preletoch kozmickej lode v sedemdesiatych rokoch minulého storočia, (Pioneer 10 A 1 1 A Voyager 1 A 2) najmä s galileo Orbitéry a atmosférické sondy v 90. a 20. rokoch minulého storočia. Niekoľko ďalších kozmických lodí (Ulysses, Cassini-Huygens a New Horizons) pozorovalo obrovskú planétu pomocou gravitácie, aby ju urýchlilo do iných destinácií slnečnej sústavy. Na rozdiel od predchádzajúcich vesmírnych lodí, ktoré navštívili Jupiter, sa Juno spolieha skôr na slnečnú než jadrovú energiu, pričom nesie trojicu najväčších solárnych panelov, aké kedy boli na medziplanetárnej kozmickej lodi umiestnené.

Schematická ilustrácia Juna a jeho sady vedeckých nástrojov. kredit: NASA

Aby mohla Juno uskutočniť svoje pozorovania, nesie sadu deviatich nástrojov.

• Mikrovlnný rádiometer (MWR): Merať množstvo vody a amoniaku v hlbokých vrstvách atmosféry Jupitera a získať teplotný profil atmosféry.
• Jovianský infračervený aurorálny mapovač (JIRAM): Spektrometer na poskytnutie snímok polárnych žiarov v horných vrstvách atmosféry Jupitera.
• Magnetometer (MAG)): Mapovanie magnetického poľa Jupitera a určovanie dynamiky vnútra planéty.
• Gravitačná veda (GS)): Mapovanie rozloženia hmotnosti vo vnútri Jupitera meraním Dopplerových zmien v rádiových signáloch kozmickej lode.
• Experiment s distribúciou Jovian Auroral (Ze.)): Na meranie uhlového rozdelenia, vektora energie a rýchlosti iónov a elektrónov Nízka Energia prítomná v polárnej žiare Jupitera.
• Jovianský energetický detektor častíc (JEDI.)): Na meranie uhlového rozdelenia, vektora energie a rýchlosti iónov a elektrónov Vysoká Energia prítomná v polárnej žiare Jupitera.
• Rádiové a plazmové vlnové snímače (vlny): i. PreIdentifikujte oblasti aurorálnych prúdov, ktoré definujú joviansku rádiovú emisiu a zrýchlenie aurorálnych častíc.
• Ultrafialový spektrograf (UVS): Poskytuje spektrálne obrazy ultrafialovej aurorálnej emisie v polárnej magnetosfére.
• JunoCam (JCM): Kamera/teleskop s viditeľným svetlom na štúdium dynamiky oblakov Jupitera a na uľahčenie vzdelávania a prístupu.

tri lego sochy
Rímsky boh Jupiter, jeho manželka Juno a astronóm Galileo sú spojení s kozmickou loďou Juno. kredit: NASA

Okrem svojich vedeckých nástrojov má Juno dve položky historického a vzdelávacieho významu. Tabuľa poskytnutá Talianskou vesmírnou agentúrou zobrazuje portrét Galilea a text jeho rukopisom, napísaný v januári 1610, pričom poukazuje na to, čo bude neskôr známe ako galilejské mesiace, štyri dráhy Jupitera. Najväčší prírodný satelit. V rámci spoločného informačného a vzdelávacieho programu medzi NASA a LEGO Group s cieľom inšpirovať deti k objavovaniu vedy, technológie, inžinierstva a matematiky predstavuje kozmická loď Juno rímskeho boha Jupitera, jeho manželku Juno a Galilea. K dispozícii sú tri minifigúrky Lego zastúpené sochy. Vezmeme si ďalekohľad.

Dráha Juno zo Zeme na Jupiter. kredit: NASA

Vesmírna loď Juno odštartovala 5. augusta 2011 zo stanice leteckých síl Cape Canaveral, terajšej vesmírnej stanice Cape Canaveral na Floride, na vrchole rakety Atlas V551. Po 45-minútovom pobreží na parkovacej dráhe sa horný stupeň Kentaura rakety druhýkrát vznietil, aby vyslal Juno na medziplanetárnu cestu. Kozmická loď zdvihla tri veľké solárne polia na napájanie svojho systému. Svoj prvý korekčný manéver v polovici kurzu dokončil 1. februára 2012, potom nasledovali dva manévre s hlbokým vesmírom 30. augusta a 14. septembra a potom sa vydali späť do vnútornej slnečnej sústavy. 9. októbra 2013 prešiel Juno do vzdialenosti 345 míľ od Zeme a priblížil sa tak k pobrežiu Južnej Afriky. Napriek tomu, že hlavným účelom preletu okolo Zeme bolo zvýšiť rýchlosť Juno zo 78 000 mph na 93 000 mph a odoslať ju smerom k Jupiteru, riaditelia misií aktivovali mnoho nástrojov kozmickej lode. Po dodatočnej korekcii kurzu 3. februára 2016 vstúpila Juno 27. mája do Jupitera z gravitačného poľa Slnka a 30. júna do obrovskej magnetosféry Jupitera.

Infračervený obraz polárnej žiary Jupitera alebo južných svetiel urobený prvýkrát
Blíži sa k planéte alebo Perijove 1 v auguste 2016. kredit: NASA

4. júla 2016, po päťročnej plavbe zo Zeme, Juno odpálilo svoj hlavný motor na 35 minút, aby sa dostalo na eliptickú polárnu dráhu okolo Jupitera s počiatočným obdobím 53 dní. Ovládače začali aktivovať zariadenia Juno v priebehu nasledujúcich dní a týždňov. 27. augusta sonda uskutočnila svoj prvý tesný prechod alebo perijove, 2 610 míľ nad vrcholmi mrakov Jupitera, s celou aktívnou sadou nástrojov. Pri svojom druhom blízkom priblížení 19. októbra sa sonda dostala do bezpečného režimu kvôli anomálii postihujúcej jej hlavný motor. Anomália zabránila streľbe hlavného motora zmeniť trajektóriu sondy na plánovanú 14-dňovú obežnú dráhu pre vedecké pozorovania. Napriek tomuto problému Juno pokračovalo vo svojej vedeckej misii na pôvodnej 53-dňovej obežnej dráhe, pričom hlavnou zmenou bolo, že detailné pozorovania sú menej časté, ako sa predpokladalo. Napriek vysoko radiačnému prostrediu okolo Jupitera, obzvlášť drsnému počas perijovských stretnutí, systémy a nástroje Juno zostali zdravé. V júni 2018 NASA predĺžila misiu Juno do júla 2021.

Turbulentné oblaky tvoriace sa severne od Jupitera
Zemepisná šírka počas perijove 20 v máji 2019. kredit: NASA

7. júna 2021, počas svojho stretnutia s Perijove 34, Juno letela do vzdialenosti 645 míľ od Ganymeda, najväčšieho mesiaca Jupitera a skutočne najväčšieho mesiaca v slnečnej sústave. Išlo o najbližšie stretnutie s kozmickou loďou od kedy sonda Galileo preletela v Ganymede v máji 2000. Juno je stále zdravá a aby NASA splnila žiadosť vedcov o štúdium veľkých mesiacov Jupitera, udelila druhé predĺženie misie do septembra 2025. Ganymedova gravitácia zmenila obežnú dráhu Juno, skrátila jej obdobie z 53 dní na 43 dní a pripravila sa na budúce stretnutie s Európou v septembri 2022. Tento prelet skráti obežnú dobu Juno na 38 dní a umožní stretnutie s Iom v decembri 2023 a vo februári 2024, čím sa ďalej zníži obežná doba kozmickej lode. až 33 dní. Juno naďalej vracia veľkolepé obrázky a vedecké informácie o Jupiteri a jeho prostredí.

Jupiterov mesiac vrhá tieň na planétu Io, ktorú zobrazila Juno
Na Perizove 22 v septembri 2019. kredit: NASA