Американский космический зонд «Юнона» накануне после почти пятилетнего путешествия к самой большой планете Солнечной системы успешно вышел на орбиту Юпитера. За это время аппарат преодолел около 2,8 миллиарда километров, говорится на сайте NASA.
«День независимости праздновали всегда, но теперь ко дню рождения Америки мы добавили еще один повод для радости. С помощью «Юноны» мы сможем не только исследовать состав поясов Юпитера, проникнуть вглубь его недр, но и узнать, как он родился и как развивалась Солнечная система в целом», — заявил глава агентства Чарльз Болден.
Как ожидается, в течение нескольких последующих месяцев «Юнона» будет тестировать свои подсистемы, забирать пробы и проверять готовность оборудования к исследованиям.
Основная задача аппарата — изучение происхождения и эволюции Юпитера: твердого ядра планеты, создание карты магнитного поля, измерения количества воды и аммиака в атмосфере и наблюдение за полярным сиянием. Данные исследования могут помочь специалистам выяснить, как зарождаются гигантские планеты и какую роль они сыграли в процессе формирования Солнечной системы.
О — это второй космический аппарат, достигший орбиты Юпитера. Первым был «Галилео», который работал на орбите этой планеты в 1995–2003 годах.
Солнце моё, взгляни на меня…
Тест: насколько хорошо вы знаете Солнечную систему?
История проекта
Название зонда заимствовано из римской мифологии: Юнона — жена бога Юпитера. Согласно легенде, для того, чтобы скрыть свои проступки, Юпитер окутал себя завесой из облаков. Тем не менее это не помешало его жене, наблюдавшей за Юпитером с Олимпа, заглянуть вглубь завесы и увидеть истинную сущность супруга.
NASA ведет работы по проекту «Юнона» с июня 2005 года в рамках программы «Новые рубежи». Космический аппарат изготовлен известной американской компанией Lockheed Martin. Научное руководство Juno проводится в Калифорнийском технологический институт в Пасадине. Управление полетом аппарата ведется из Центра космических полетов им. Джорджа Маршалла (Хантсвилл, штат Алабама).
В 2008 году общий бюджет проекта оценивался примерно в 1 млрд долларов США. Другие сведения в СМИ не публиковались.
Характеристики аппарата
«Юнона» имеет форму шестиугольной призмы. Высота аппарата 3,5 метра, диаметр — около 3,5 метра, масса — 3 625 кг. Juno оснащен тремя солнечными батареями (длина каждой длиной 8,9 метра). Общая энергетическая мощность — 490 Ватт в начале миссии и 420 Ватт к моменту ее завершения.
На борту аппарата размещены девять научных приборов, в частности, микроволновый радиометр, способный вести исследования глубоких слоев атмосферы. Американские ученые рассчитывают с его помощью получить информацию о количестве воды и аммиака в атмосфере Юпитера. Кроме того, в «Юноне» установлены приборы для анализа магнитного поля планеты и исследования ее полюсов, а также цветная фотокамера (разрешение 1 600 на 1 200 пикселей).
На борту автоматической станции также находится табличка с изображением Галилео Галилея и надписью со словами ученого об открытии объектов, которые в астрономии известны как «галилеевы спутники».
Юнона вышла на орбиту Юпитера
После почти пятилетнего путешествия к самой крупной планете солнечной системы, автоматическая межпланетная станция «Юнона» (Juno) успешно вышла на орбиту Юпитера.
В ходе 35-минутного манёвра космический аппарат изменил ориентацию главного двигателя и увеличил скорость вращения с 2 до пяти оборотов в минуту. Чтобы попасть на орбиту, он сбросил скорость до 542 метров в секунду, затем межпланетную станцию развернули таким образом, чтобы на солнечные батареи, от которых она питается, попадал свет.
«Межпланетная станция работала превосходно, что очень кстати, когда управляешь космическим аппаратом, у которого 1,7 миллиардов миль пробега на счётчике, — говорит Рик Найбаккен (Rick Nybakken), сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА и главный инженер проекта. — Вывод Юноны на орбиту Юпитера — серьёзный шаг и самая сложная часть программы полёта, но до того, как наша научная группа, наконец, приступит к миссии, нас ожидают и другие трудности».
Траектория полёта автоматической межпланетной станции «Юнона».
У НАСА был повод поволноваться. Сверхэнергичные заряженные частицы радиационных поясов Юпитера могут сжечь электронику дотла, поэтому Юнону, по словам главного исследователя Скотта Болтона (Scott Bolton), пытались превратить в «бронированный танк». Для защиты бортовой электроники в космический аппарат установили шесть экранов из титана, но даже несмотря на это, радиация могла вызвать сбой в работе ЭВМ системы наведения и остановку двигателя. Сигнал от Юноны до Земли идёт 48 минут, и о том, что возникли неполадки, инженеры узнали бы слишком поздно. Поэтому учёные запрограммировали межпланетную станцию так, чтобы в случае необходимости она автоматически перезапускала двигатель через несколько минут. К счастью, эти меры предосторожности не понадобились.
Главная задача автоматической межпланетной станции Юнона — получить информацию об эволюции Юпитера. С помощью девяти научных приборов космический аппарат картирует магнитное поле планеты, измерит концентрацию воды и аммиака в атмосфере, зарегистрирует полярное сияние и проверит гипотезу о том, есть ли у Юпитера твёрдое ядро. «Официально стадия сбора информации начинается в октябре, но мы нашли способ начать сбор данных гораздо раньше. Что очень здорово, если учесть, что речь идёт о самой крупной планете солнечной системы», — говорит Найбаккен.
Фото, сделанное находящейся на борту камерой JunoCam с расстояния в 5,3 миллиона километров.
Юнона — второй космический аппарат, вышедший на орбиту вокруг Юпитера и второй проект в рамках программы НАСА «Новые рубежи» (New Frontiers). Когда в 1995 году её предшественник, Галилео (Galileo), вошёл в атмосферу планеты, находившиеся на борту приборы оказались повреждены радиацией. Это привело к тому, что проект завершил сбор данных только на 70%, и многие вопросы учёных остались без ответа.
Межпланетная станция Юнона разработана компанией Lockheed Martin Space Systems
под управлением Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) НАСА. Она имеет форму шестиугольной призмы высотой 3,5 м, диаметром — около 3,5 м и массой 3625 кг. Питается от трёх солнечных батарей, состоящих из 18 698 фотоэлементов. Станция запущена 5 августа 2011 года, и достигла Юпитера спустя 4,9 года. Теперь Юноне предстоит совершить 37 оборотов вокруг планеты, после чего в 2020 году аппарат сведут с орбиты и направят в атмосферу, где он сгорит.
Выход Юноны на орбиту Юпитера — значимое, событие, но в этом году нас ждёт ещё много интересного. Почитайте материал о запланированных на 2020 космических программах или вспомните, что людям удалось узнать о ближнем и дальнем космосе за прошедшие пару лет.
Запуск
5 августа 2011 года с космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида) с помощью ракеты-носителя Atlas V («Атлас-5») был осуществлен запуск аппарата. В октябре 2013 года межпланетная станция провела гравитационный маневр с облетом Земли для разгона аппарата. В результате скорость «Юноны» возросла до 40 тысяч километров в час.
5 июля 2020 года межпланетный зонд приблизился к Юпитеру и вышел на орбиту планеты.
«Юнона», как ожидается, будет находиться на полярной орбите Юпитера высотой 4-5 тысяч километров в течение 20 месяцев — до февраля 2020 года. За это время зонд сделает 37 витков вокруг планеты. Планируется, что по окончании миссии он сойдет с орбиты и сгорит в атмосфере Юпитера.
Изучение Юпитера другими аппаратами
До «Юноны» единственным космическим аппаратом, вышедшим на орбиту Юпитера, был Galileo. Этот аппарат был запущен еще в 1989 году с борта американского космического корабля Atlantis и достиг планеты в 1995 году. До 2003 года Galileo исследовал Юпитер и его спутники, переходя с одной орбиты на другую. С космического аппарата был выпущен в атмосферу Юпитера зонд, который, спускаясь на парашюте, передавал данные больше часа, пока из-за высокого давления не разрушился.
До Galileo рядом с планетой пролетали еще несколько космических аппаратов, которые все были сконструированы в США. В 1973 году Pioneer 10 прошел на расстоянии 132 тыс. км от Юпитера, получив сведения о составе атмосферы и уточнив данные о его массе. На следующий год Pioneer 11 удалось еще больше приблизится к планете. На расстоянии около 40 тыс. км аппарат передал на Землю подробные снимки Юпитера. В 1979 году вблизи от газового гиганта прошли аппараты Voyager 1 и Voyager 2, дважды Ulysses (в 1992 и 2004 годах), а также Cassini 2000-м.
Последним по времени с Юпитером сближался межпланетный аппарат New Horizons, который, направляясь к Плутону, в начале 2007 года в окрестностях планеты совершил гравитационный маневр и сделал несколько фотографий газового гиганта.
“Хаббл” получил суперчёткое изображение Юпитера
На этом новом изображении “Хаббла” показано Большое Красное Пятно планеты-гиганта. Цвета и их изменения дают важные ключи к пониманию процессов, происходящих в атмосфере Юпитера. Полосы создаются разницей в толщине и высоте аммиачных ледяных облаков. Красочные полосы, которые текут в противоположных направлениях на разных широтах, являются результатом различного атмосферного давления. Более светлые полосы поднимаются выше и являются более плотными облаками, чем более тёмные полосы. Авторы и права: NASA / ESA / A. Simon, NASA’s Goddard Space Flight Center / M.H. Wong, University of California, Berkeley. Космический телескоп “Хаббл” (НАСА / ЕКА) получил детальное изображение Юпитера 27 июня 2020 года, когда газовый гигант находился примерно в 644 миллионах километров (около 400 миллионов миль) от Земли. На изображении видна самая известная черта Юпитера – Большое Красное Пятно (БКП).
Большое Красное Пятно – это мощная циклоноподобная буря, находящаяся к югу от экватора Юпитера.
Оно имеет форму свадебного торта, верхний слой облаков которого простирается более чем на 5 километров (3 мили), что выше, чем облака в других областях. Его красноватый цвет, вероятно, является результатом разрушения солнечным ультрафиолетовым светом химических веществ, находящихся в верхних слоях атмосферы планеты.
Ширина Большого Красного Пятна составляет 16 000 километров (10 000 миль), что больше диаметра Земли в 1,3 раза.
Наблюдения БКП ведутся с 1830 года, но, вероятно, его возраст намного больше. В наше время шторм, похоже, уменьшается. Причина этого изменения до сих пор неизвестна.
“Среди самых ярких черт на изображении также можно выделить облака, движущиеся к Большому Красному Пятну, которое вращается против часовой стрелки между двумя полосками облаков”, – прокомментировали астрономы.
Эти две облачные полосы, выше и ниже Большого Красного Пятна, движутся в противоположных направлениях.
Красная полоса над и справа (северо-восток) от Большого Красного Пятна содержит облака, движущиеся на запад от северного края гигантской бури. Белые облака слева (юго-запад) от шторма движутся на восток от южного края БКП. Все полосы создаются ветрами, которые могут достигать скоростей до 644 км/ч (400 миль в час).
Вихревые нити, видимые вокруг внешнего края красной супербури, – это высотные облака, которые втягиваются в неё, двигаясь вокруг неё.
Червеобразный объект, расположенный под Большим Красным Пятном, представляет собой циклон, вихрь, вращающийся в направлении, противоположном тому, в котором вращается гигантский шторм.
Ещё одна интересная деталь – цвет широкой полосы на экваторе. Ярко-оранжевый цвет может быть признаком того, что более глубокие облака начинают рассеиваться, подчёркивая тем самым красные частицы в вышележащих слоях.
Эти наблюдения Юпитера являются частью программы OPAL, старт которой был дан в 2014 году. Данная программа позволяет “Хабблу” каждый год выделять время для наблюдений за внешними планетами и предоставляет учёным возможность лучше понять не только атмосферу планет-гигантов в Солнечной системе, но и атмосферу Земли, а также планет в других планетных системах.
Полное изображение:
