https://frosthead.com

Poznaj Scotta Boltona, wizjonera stojącego za misją NASA do Jowisza

Jupiter chroni tajemnice wczesnego Układu Słonecznego ”- mówi Scott Bolton, stojący w przepastnym i słabo oświetlonym pokoju kontrolnym misji w NASA's Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii. „Zebrał większość resztek po uformowaniu Słońca. Kiedy chcemy wrócić i spróbować zrozumieć, w jaki sposób powstały planety - skąd pochodzą rzeczy, które nas zmusiły - Jowisz reprezentuje pierwszy krok. ”

Bolton jest głównym projektantem i głównym badaczem statku kosmicznego Juno NASA, obecnie krążącego wokół Jowisza po przejechaniu prawie dwóch miliardów mil. Celem misji jest zrozumienie struktury planety i ilości wody w niej zawartej. Wyniki mogą dostarczyć bogatych nowych informacji na temat powstawania planet i pojawiania się wody na Ziemi.

Nieortodoksyjna propozycja Boltona na początku uzyskała krytyczne opinie. Wcześniejsze misje do zewnętrznego układu słonecznego były zasilane energią jądrową, ale zespół Boltona zaprojektował Juno na energię słoneczną. Aby chronić statek kosmiczny przed promieniowaniem Jowisza - „gardła piekielnego w naszym Układzie Słonecznym”, słowami Boltona - stworzyli sklepienie pancerne z ponad 400 funtami tytanu i stłoczone w delikatnym obwodzie, który Bolton nazywa „centralnym mózgiem” Juno. Aby ograniczyć najbardziej intensywną ekspozycję na równiku, zespół Boltona zaprojektował eliptyczną orbitę, która biegnie od bieguna północnego do bieguna południowego w zaledwie dwie godziny, a następnie schodzi poniżej pasa o wysokim promieniowaniu. W swoim najbliższym podejściu Juno znajduje się zaledwie 3000 mil ponad chmurami planety. Przez pozostałą część swojej 53-dniowej pętli statek kosmiczny przemierza miliony mil od planety.

physical.sciences.jpg

Najbardziej radykalnie Bolton opracował nowy sposób rozwiązania głównej zagadki pozostawionej przez sondę Galileo. Ta wcześniejsza misja do Jowisza upuściła zlokalizowaną sondę - co oznaczało, że mogła pobrać próbkę szczególnie suchego miejsca i przegapić więcej obfitej wody w innym miejscu. Tym razem zamiast tylko mierzyć określone lokalizacje, Bolton pomyślał o użyciu radiometrów mikrofalowych do oszacowania wody na całym Jowiszu. Pomysł był tak nowatorski, że zespół Boltona musiał zaprojektować nowy przyrząd i zaplanować zupełnie inny rodzaj misji wokół tego nowego rodzaju pomiaru. „Zawsze miałem w sobie mały element, który był buntownikiem”, mówi cierpko Bolton. „Rzadko coś robiłem, ponieważ ludzie mówili, że zawsze tak robiliśmy”.

Fascynacja Boltonem przestrzenią pojawiła się w erze Apollo. Urodził się w 1958 roku, w tym samym roku co NASA. On i jego koledzy z przedmieść Detroit oglądali „Star Trek” („Chciałem być na Enterprise ” - mówi) - i dołączył do klubu, w którym co miesiąc dostawał nowe książki science fiction. Pod koniec lat siedemdziesiątych, kiedy studiował inżynierię lotniczą na Uniwersytecie Michigan, prelegent z JPL pokazał klasowe wspaniałe zdjęcia Jowisza z niedawno rozpoczętej misji Voyager. „Byłem całkowicie zdumiony” - wspomina Bolton. W ostatnim roku został zatrudniony przez JPL, gdzie będzie pracował nad Galami -
misja Leo przed ukończeniem doktoratu z astrofizyki na University of California, Berkeley.

Juno jest dopiero w połowie planowanego okresu życia (planuje zanurkować w planetę w 2021 r.), Ale już podniosła większość przyjętej mądrości. „Dziwi mnie to, że mogliśmy się tak mylić” - mówi Bolton. Naukowcy spodziewali się, że szybki obrót planety i wirujące wiatry zmieszają wszystkie gazy w jednolitą mieszankę. Zamiast tego odkryli, że jego kolorowe pasma i długotrwałe burze, takie jak Wielka Czerwona Plama, mają korzenie amoniaku i wody, które sięgają setek mil głębokości. Na biegunach północnym i południowym naukowcy byli zdumieni, widząc cyklony upakowane jak bułeczki cynamonowe - sześć na biegunie północnym, dziewięć na południu - wszystkie obracały się w tym samym kierunku.

Odkryli również, że pole magnetyczne Jowisza jest około dwa razy silniejsze niż się spodziewali naukowcy. I w przeciwieństwie do ziemskiego pola magnetycznego - które powstaje z jądra naszej planety - Jowisz jest zaskakująco nierówny między biegunami. Bolton i inni domyślają się, że tuż pod atmosferą wodór zachowuje się jak metal, wywołując część magnetyzmu Jowisza. Takie wskazówki doprowadzą do lepszego zrozumienia tego, jak powstają planety.

Bolton, który jest również wiceprezesem non-profit Southwest Research Institute, nadzoruje naukowców Juno, którzy zbierają dane, a także inżynierów kontrolujących statek kosmiczny. „Był wybitnym liderem i nie jest to łatwa praca”, mówi David Stevenson, starszy teoretyk Caltech, który był świadkiem dziesięcioleci eksploracji Układu Słonecznego. „Ma cudowne połączenie przywództwa i wiedzy naukowej, które motywuje misję.”

Bolton angażował również opinię publiczną w przełomowy sposób. Na stronie Juno publikowane są surowe obrazy dla naukowców-obywateli, które pozwalają przycinać, poprawiać kolory i kolażować. Przyjaciele Boltona w branży muzycznej - od muzyka industrialnego Trenta Reznora z Nine Inch Nails po greckiego kompozytora Vangelisa - również zwiększyli popularność Juno, tworząc piosenki i partytury filmowe związane z Juno.

To renesansowe podejście, które Bolton uważa za bardzo satysfakcjonujące. W końcu wskazuje, że Galileo był znakomitym lutnikiem, zanim zauważył główne księżyce Jowisza. Trzy z tych satelitów mają harmoniczne 1: 2: 4: Za każdym razem, gdy Ganymede okrąża Jowisza, Europa okrąża dwa razy, a Io cztery razy. Kamera Juno po raz pierwszy uchwyciła ten niebiański rezonans i zaprezentowała go publicznie w poklatkowym filmie, który był oglądany ponad dwa miliony razy. „Innowacja wynika z połączenia myśli analitycznej i kreatywnej”, mówi Bolton. „Nie możesz zrobić Juno, chyba że masz obie połówki tego.”

Statek kosmiczny Juno Statek kosmiczny Juno NASA (Brent Humphreys) Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Subskrybuj teraz magazyn Smithsonian za jedyne 12 USD

Ten artykuł jest wyborem z grudniowego wydania magazynu Smithsonian

Kupować
Poznaj Scotta Boltona, wizjonera stojącego za misją NASA do Jowisza