Pro vědce a skupiny Jupiter (jako jsem já) proběhlo skutečné finále čtvrtého července trochu po oficiálním ohňostroji. V pondělí v 20:53 PST, místnost vědců NASA v Jet Propulsion Lab v Pasadeně v Kalifornii, explodovala na zdraví poté, co kosmická loď Juno NASA úspěšně vstoupila na oběžnou dráhu kolem Jupiteru. Vítězný vstup přicházel dlouho: čekali jsme téměř pět let na další šanci dostat se zblízka a osobně s největší planetou v naší sluneční soustavě.
Související obsah
- Juno nakonec vystoupí v plamenech, aby ochránila teoretický cizí život
- Další zastávka: Jupiter
- Tady je to, co se stane, když Juno dostane Jupitera
- Juno je nyní nejvzdálenějším solárním plavidlem lidstva
Juno je devátá kosmická loď, která vidí Jupitera zblízka, ale pouze druhá, která kdy obešla kolem oběžné dráhy. První byl Galileo, který obíhal kolem Jupiteru v letech 1995 až 2003. Od té doby jsme udělali několik skvělých pozorování díky Cassini a New Horizons - oba měli Jupiterovi fly-bys - ale Juno slibuje poskytnout nejintimnější pohled do daleka - off jovianský systém.
Junovými primárními vědeckými cíli je studovat Jupiterovu atmosféru a magnetosféru a zkoumat její nepolapitelný interiér, aby lépe pochopili, jak se plynný gigant původně tvořil. Jedna z největších otázek, na které doufá, že odpoví: má Jupiter jádro, a pokud ano, z čeho se skládá? Není náhodou, že sonda je pojmenována po manželce římského boha Jupitera (známý Řekům jako Hera a Zeus). Bohyně Juno viděla skrz mraky, které Jupiter obklopoval, aby jí zabránil odhalit jeho zloby. Juno NASA je zatím vybaveno nástroji, které jsou navrženy tak, aby pronikly do Jupiterových silných cloudových vrstev a odhalily svět pod nimi.
Kosmická loď Juno, která byla zahájena v srpnu 2011, cestovala celkem 1 740 milionů kilometrů ze Země do Jupiteru, jednou a půlkrát se točila kolem Slunce a v říjnu 2013 získala konečnou gravitační asistenci od Země. Nyní, téměř o pět let později, oficiálně dosáhla svého konečného cíle. V době svého příletu Juno prolétal sluneční soustavou rychlostí více než 150 000 kilometrů za hodinu, což z něj učinilo jeden z nejrychlejších uměle vytvořených objektů v historii.
Zpomalení kosmické lodi natolik, aby upustilo přesnou oběžnou dráhu kolem Jupiteru, není malý úkol. Jupiterské orbitální vložení (JOI) vyžadovalo, aby Juno provedl řadu téměř dokonalých autonomních manévrů po dobu tří hodin. Nejprve se kosmická loď otočila na místo. Poté vypálil svůj hlavní motor po dobu 35 minut, snížil jeho rychlost o více než 1200 kilometrů za hodinu a umožnil Jupiteru, aby byl zajat na 53, 5denní orbitu.
Dělat věci komplikovanější - a mnohem nervóznější - podle zásadního vyšetřovatele Scott Boltona - byla skutečnost, že Juno se musel odvrátit od slunce a sluneční energie, kterou poskytuje po dobu trvání JOI. A co je horší, odvrátit se od Slunce také znamenalo otočit se směrem k Jupiteru a konkrétněji k Jupiterovu prstenu - nebezpečný zdroj prachových částic, které by mohly zastavit Junoův motor, kdyby to bylo přímo zasaženo.
Kromě toho Juno po většinu procesu pracoval na baterii - dobře přes hodinu a půl - zatímco všichni v mise řídili dech a čekali na každé pípnutí z kosmické lodi, což znamenalo, že všechno bylo v pořádku. Od 18:13 PST do 21:16 PST, Juno přepnul všechny přenosy z antény s vysokým ziskem na své antény se středním a nízkým ziskem, což znamená, že zastavil odesílání podrobných dat a místo toho komunikoval pouze v tónech.
Některé tóny byly v pravidelných intervalech označující „nominální stav“, zatímco jiné byly na specifických frekvencích a dobách trvání, aby signalizovaly začátek nebo konec naprogramovaných událostí. Každý tón trval přibližně 48 minut, než v této kritické době cestoval mezi Juno a Zemí 540 milionů mil. "Když dostaneme tón (na konci 35 minutového vypalování JOI), bude to pro mě hudba, protože to znamená, že jsme přesně tam, kde chceme být, " řekl Rick Nybakken, projektový manažer Juno v JPL, na tisková konference v pondělí ráno.
V tiskovém středisku vědci i novináři neustále hlídali Deep Space Network NASA, který vizualizoval Junoovy přenosy na Goldstonovu anténu NASA umístěnou v poušti Mojave, což nás ujistilo, že se věci děly podle plánu. Na tiskové konferenci po orbitální inzerci Nybakken znovu promluvil o těchto tónech: „Dnes večer v tónech, Juno nám zpíval a byla to píseň dokonalosti.“
Nyní, když Juno úspěšně provedl své vkládací manévry, dokončí dva 53, 5denní orbity a poté přejde na 14denní orbitu, kde zůstane, dokud její mise neskončí v únoru 2018. Během dvou delších drah otestuje všechny nástroje na palubě Juno předtím, než jdou do oficiálního vědeckého režimu po zbytek mise.
Poté, co se Juno přiblížil přímo na planetární gigant, otočil se kolem Jupitera na polární orbitu a od ní se vzdálil. Asi za 50 dnů začne další úzký přístup, kdy by se měly začít objevovat první podrobné obrázky. „Naše oficiální fáze sběru vědeckých údajů začíná v říjnu, ale vymysleli jsme způsob, jak sbírat data mnohem dříve, než to, “řekl Bolton. "Což když mluvíš o jednom největším planetárním těle ve sluneční soustavě, je opravdu dobrá věc." Je tu co vidět a dělat. ““
Juno je vzrušující mise. Je to nejvzdálenější kosmická loď poháněná sluneční energií ze Země a první, která působí ve vnější sluneční soustavě (ostatní byli všichni poháněni jadernou energií). Ve vzdálenosti Jupitera od Slunce získají Junovy sluneční soustavy jen 1/25 slunečního světla, které dostanou na oběžné dráze Země. Aby se to kompenzovalo, každé ze tří slunečních polí kosmické lodi má plochu 24 čtverečních stop, což Junu poskytuje „rozpětí křídel“ více než 65 stop a stopu blízkou velikosti basketbalového hřiště.
Juno je také první misí navrženou tak, aby přežila a působila v srdci Jupiterových radiačních pásů, které jsou nejlépe popsány jako pozemské Van Allenovy pásy na steroidech. Během každé oběžné dráhy projde Juno nejsilnějšími radiačními zónami, a to jednou, ale dvakrát, křížením uvnitř magnetosféry, aby získala data, která potřebuje. Aby mohla kosmická loď a její citlivé nástroje přežít toto drsné prostředí, je Juno první misí, která své nástroje umístí do úschovny titanového záření. Bez tohoto nezbytného stínění by Juno obdržel „radiační ekvivalent 100 milionů zubních rentgenových paprsků každý rok“, slovy Heidi Becker, vedoucí Juno Radiation Monitoring Investigation Lead.
I s titanovým trezorem „elektrony s nejvyšší energií proniknou (bariéra) a vytvoří sprej sekundárních fotonů a částic, “ vysvětlil Becker. "Neustálé bombardování přeruší atomové vazby v Junově elektronice." - Juno je tedy konečně omezená životnost mise. Ale prozatím si vědci užívají úsvitu Junovy rezidence v okolí Jupiteru, když jsme udělali další krok dolů cestou, kterou nás Galileo Galilei zahájil před více než 400 lety.
