Dla naukowców i grup Jowisza (jak ja) prawdziwy finał Czwartego Lipca odbył się nieco po oficjalnym pokazie sztucznych ogni. W poniedziałek o 20.53 czasu PST grupa naukowców z NASA w Jet Propulsion Lab w Pasadenie w Kalifornii wybuchła wiwatami po tym, jak sonda Juno NASA z powodzeniem wkroczyła na orbitę wokół Jowisza. Triumfalne wejście było już dawno: czekaliśmy prawie pięć lat na kolejną szansę na zbliżenie się do największej planety w naszym Układzie Słonecznym.
powiązana zawartość
- Juno w końcu wejdzie w płomienie, aby chronić teoretyczne życie obcych
- Następny przystanek: Jowisz
- Oto, co się stanie, gdy Juno dotrze do Jowisza
- Juno jest teraz najdalej rzuconym przez ludzkość statkiem napędzanym energią słoneczną
Juno jest dziewiątym statkiem kosmicznym, który widzi Jowisza z bliska, ale tylko drugi w historii, który okrąża go. Pierwszym z nich był Galileo, który krążył wokół Jowisza w latach 1995-2003. Od tego czasu dokonaliśmy wielkich obserwacji dzięki Cassini i New Horizons - z których oba miały przelatujące Jowisz - ale Juno obiecuje zapewnić najbardziej intymne spojrzenie w dal -off jeszcze system Jowisza.
Głównymi celami naukowymi Juno są badania atmosfery i magnetosfery Jowisza oraz badanie jej nieuchwytnego wnętrza, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób powstał gazowy gigant. Jedno z największych pytań, na które ma odpowiedzieć: czy Jowisz ma rdzeń, a jeśli tak, to z czego jest zrobiony? To nie przypadek, że sonda została nazwana na cześć żony rzymskiego boga Jowisza (znanego Grekom odpowiednio jako Hera i Zeus). Bogini Juno widziała przez chmury Jowisza, który owijał się wokół siebie, by nie odkryła jego psot. Tymczasem Juno z NASA jest wyposażony w instrumenty zaprojektowane do penetracji grubych warstw chmur Jowisza i odsłonięcia świata pod nim.
Wystrzelony w sierpniu 2011 r. Statek kosmiczny Juno pokonał w sumie 1740 milionów mil z Ziemi do Jowisza, okrążając Słońce półtora razy na trasie i otrzymując ostateczną pomoc grawitacyjną z Ziemi w październiku 2013 r. Teraz, prawie pięć lat później, oficjalnie osiągnął swój ostateczny cel. W chwili przybycia Juno przelatywał przez Układ Słoneczny z prędkością ponad 150 000 mil na godzinę - co czyni go jednym z najszybszych stworzonych przez człowieka obiektów w historii.
Spowolnienie statku kosmicznego na tyle, aby zrzucić precyzyjną orbitę wokół Jowisza, nie jest małym zadaniem. Wstawienie orbity Jowisza (JOI) wymagało od Juno wykonania serii niemal idealnych autonomicznych manewrów w ciągu trzech godzin. Najpierw statek kosmiczny obrócił się na pozycję. Następnie odpalił swój główny silnik przez 35 minut, zmniejszając prędkość o ponad 1200 mil na godzinę i pozwalając na przechwycenie go przez Jowisza na orbitę 53, 5 dnia.
Sprawa komplikowała sprawę - i znacznie bardziej denerwowała nerwy, według głównego badacza Scotta Boltona - polegał na tym, że Juno musiał odwrócić się od słońca i energii słonecznej, którą zapewnia na czas trwania JOI. Co gorsza, odwrócenie się od Słońca oznaczało także zwrócenie się w kierunku Jowisza, a ściślej pierścień Jowisza - niebezpieczne źródło cząstek pyłu, które mogłoby wyłączyć silnik Juno, gdyby został trafiony bezpośrednio.
Co więcej, Juno przez większość procesu działał na zasilaniu bateryjnym - znacznie ponad półtorej godziny - podczas gdy wszyscy kontrolujący misję wstrzymywali oddech, czekając na każdy sygnał dźwiękowy ze statku kosmicznego, co oznaczało, że wszystko było dobrze. Od 18:13 PST do 21:16 PST Juno przestawił wszystkie transmisje z anteny o wysokim wzmocnieniu na anteny o średnim i niskim wzmocnieniu, co oznacza, że przestał wysyłać szczegółowe dane i zamiast tego komunikował się tylko tonowo.
Niektóre tony były w regularnych odstępach czasu, aby wskazać „status nominalny”, podczas gdy inne miały określone częstotliwości i czasy trwania, aby zasygnalizować początek lub koniec zaprogramowanych zdarzeń. Każdy ton potrzebował około 48 minut na przejechanie 540 milionów mil między Juno a Ziemią w tym krytycznym czasie. „Kiedy usłyszymy dźwięk (pod koniec 35-minutowego nagrywania JOI), będzie to muzyka dla moich uszu, ponieważ oznacza to, że jesteśmy dokładnie tam, gdzie chcemy być” - powiedział Rick Nybakken, kierownik projektu Juno w JPL, w konferencja prasowa w poniedziałek rano.
W sali prasowej naukowcy i dziennikarze czuwali nad Deep Space Network NASA, która wizualizowała transmisje Juno do anteny NASA Goldstone znajdującej się na pustyni Mojave, zapewniając nas, że wszystko idzie zgodnie z planem. Na konferencji prasowej po orbicie Nybakken ponownie powiedział o tych tonach: „Dziś wieczorem tonami Juno śpiewał nam i była to pieśń doskonałości”.
Teraz, gdy Juno z powodzeniem wykonał manewry wstawiania, wykona dwie orbity 53, 5, a następnie przejdzie na 14-dniową orbitę, gdzie pozostanie do końca misji w lutym 2018 r. Podczas dwóch dłuższych orbit przetestuje wszystkie instrumenty na pokładzie Juno, zanim przejdą do oficjalnego trybu nauki do końca misji.
Po przybliżeniu bezpośrednio do giganta planetarnego Juno obrócił się wokół Jowisza na orbitę polarną i oddala się od niej. Za około 50 dni zacznie się inne podejście, kiedy zaczną pojawiać się pierwsze szczegółowe obrazy. „Nasza oficjalna faza zbierania danych naukowych rozpoczyna się w październiku, ale wymyśliliśmy sposób na zebranie danych dużo wcześniej niż to - powiedział Bolton. „Kiedy mówisz o największym pojedynczym ciele planetarnym w Układzie Słonecznym, to naprawdę dobra rzecz. Tutaj jest wiele do zobaczenia i zrobienia. ”
Juno to ekscytująca misja po raz pierwszy. Jest to najdalszy statek kosmiczny zasilany energią słoneczną, wysłany z Ziemi, i pierwszy działający w zewnętrznym układzie słonecznym (wszystkie pozostałe były napędzane energią jądrową). W odległości Jowisza od Słońca tablice słoneczne Juno dostają tylko 1/25 światła słonecznego, które otrzymaliby na orbicie Ziemi. Aby to zrekompensować, każdy z trzech paneli słonecznych statku kosmicznego ma powierzchnię 24 stóp kwadratowych, co daje Juno „rozpiętość skrzydeł” większą niż 65 stóp i powierzchnię zbliżoną do wielkości boiska do koszykówki.
Juno jest także pierwszą misją zaprojektowaną, aby przetrwać i działać w sercu pasów promieniowania Jowisza, które najlepiej opisać jako ziemskie pasy Van Allena na sterydach. Podczas każdej orbity Juno będzie przechodził przez najsilniejsze strefy promieniowania nie raz, ale dwa razy, przechodząc przez magnetosferę, aby uzyskać potrzebne dane. Aby umożliwić statkowi kosmicznemu i jego czułym instrumentom przetrwanie w tym trudnym środowisku, Juno jest pierwszą misją umieszczenia swoich instrumentów w tytanowym skarbcu promieniowania. Bez tego niezbędnego ekranowania Juno otrzymałby „ekwiwalent promieniowania 100 milionów rentgenów dentystycznych rocznie”, jak powiedział Heidi Becker, kierownik ds. Badań radiologicznych Juno.
Nawet z tytanowym sklepieniem „elektrony o największej energii przenikną (barierę), tworząc rozprysk wtórnych fotonów i cząstek” - wyjaśnił Becker. „Ciągłe bombardowanie zrywa wiązania atomowe w elektronice Juno” - stąd ostateczny ograniczony czas trwania misji Juno. Ale na razie naukowcy cieszą się świtem rezydencji Junona wokół Jowisza, gdy robimy kolejny krok w dół drogi, którą Galileusz Galilei rozpoczął nas ponad 400 lat temu.
