Космический корабль НАСА Juno отправляется в межпланетное путешествие для наблюдения за Юпитером

5 августа 2011 г. НАСАКосмический корабль Juno отправился в пятилетнее межпланетное путешествие и доставил его к планете-гиганту. Юпитер. Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, управляет миссией Juno и ее операциями. Космический корабль должен был выйти на орбиту вокруг планеты и использовать свой набор научных инструментов и камер для наблюдения за атмосферой Юпитера, гравитацией и магнитными полями. Понимание свойств планеты может дать подсказки о ее происхождении и эволюции. Юнона достигла Юпитера в июле 2016 года и вышла на эллиптическую полярную орбиту вокруг планеты. Она продолжает свои наблюдения за самой большой планетой в нашей солнечной системе, возвращая потрясающие изображения газового гиганта по сей день.

Юпитер — планета-газовый гигант, настолько большая, что все другие тела Солнечной системы, кроме Солнца, могут поместиться внутри нее. Система Юпитера с 79 лунами, вращающимися вокруг планеты, похожа на небольшую солнечную систему. Хотя Юпитер — одна из пяти планет в нашей солнечной системе, которые можно увидеть невооруженным глазом, его спутники оставались неоткрытыми до 1610 года, когда итальянский астроном Обратите внимание на Галилео Галилей, четыре самых больших спутника Юпитера. Используя самодельный телескоп. Сегодня его называют спутником Galil, в честь его первооткрывателя. На протяжении веков постепенно улучшающиеся телескопы, а позже и другие инструменты открыли некоторые загадки Юпитера, такие как Большое красное пятно и разноцветные полосы в его атмосфере. Наши знания о планете расширились в несколько раз после первых облетов космических кораблей в 1970-х годах (Пионер 10 И 11 И Вояджер 1 И 2) особенно с Галилео Орбитальные и атмосферные зонды в 1990-е и 2000-е годы. Несколько других космических аппаратов («Улисс», «Кассини-Гюйгенс» и «Новые горизонты») наблюдали за планетой-гигантом, используя силу тяжести для ее ускорения в другие точки Солнечной системы. В отличие от предыдущих космических кораблей, которые побывали на Юпитере, Juno полагается на солнечную, а не на ядерную энергию, имея три самых больших солнечных панели, когда-либо размещавшихся на межпланетном космическом корабле.

Принципиальная схема Juno и ее научного инструментария. кредит: НАСА

Для проведения наблюдений Юнона имеет набор из девяти инструментов.

• Микроволновый радиометр (MWR): Для измерения содержания воды и аммиака в глубоких слоях атмосферы Юпитера и определения температуры атмосферы.
• Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM): Спектрометр для получения изображений северного сияния в верхних слоях атмосферы Юпитера.
• Магнитометр (MAG): Составить карту магнитного поля Юпитера и определить динамику внутренней части планеты.
• Наука о гравитации (GS): Составить карту распределения массы внутри Юпитера путем измерения доплеровских изменений радиосигналов космического корабля.
• Опыт распространения полярных сияний на Юпитере (JADE): Для измерения углового, энергетического и скоростного распределения ионов и электронов на Мало Энергия, содержащаяся в северном сиянии Юпитера.
• Детектор активных частиц Jovian (JEDI.)): Для измерения углового, энергетического и скоростного распределения ионов и электронов на середина Энергия, содержащаяся в северном сиянии Юпитера.
• Датчик плазмы и радиоволн: до iИдентификация областей авроральных течений, определяющих радиоизлучение Юпитера и ускорение авроральных частиц.
• Ультрафиолетовый спектрофотометр (UVS): для получения спектроскопических изображений ультрафиолетового аврорального излучения в полярной магнитосфере.
• JunoCam (JCM): камера / телескоп видимого света для изучения динамики облаков Юпитера, а также для облегчения обучения и общения.

Три фигурки LEGO, изображающие
Римский бог Юпитер, его жена Юнона и астроном Галилей были прикреплены к космическому кораблю «Юнона». кредит: НАСА

В дополнение к своим научным приборам, Juno имеет два элемента, имеющих историческое и образовательное значение. Картина, предоставленная Итальянским космическим агентством, изображает изображение Галилея и текст, написанный почерком Галилея в январе 1610 года, при наблюдении за тем, что позже будет известно как галилеевы луны, четыре крупнейших естественных спутника Юпитера. В рамках совместной информационно-просветительской программы НАСА и LEGO Group, призванной вдохновить детей на изучение науки, технологий, инженерии и математики, космический корабль Juno несет три минифигурки LEGO, представляющие римского бога Юпитера, его жену Юнону и Галилео с телескопом.

Путь Юноны от Земли до Юпитера. кредит: НАСА

Космический корабль Juno был запущен 5 августа 2011 года с военно-воздушной базы на мысе Канаверал, ныне станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде, на ракете Atlas V 551. Через 45 минут от берега на орбиту стоянки разгонный блок ракеты Centaur взлетел в воздух. второй раз, чтобы отправить Юнону в его межпланетное путешествие. Космический корабль запустил свои три большие солнечные батареи для питания своих систем. Он завершил свой первый корректирующий маневр в середине курса 1 февраля 2012 года, за которым последовали два маневра в глубоком космосе 30 августа и 14 сентября перед возвращением во внутренние области Солнечной системы. 9 октября 2013 года «Юнона» прошла в 345 милях от Земли, приблизившись к ней у берегов Южной Африки. Хотя основной целью облета Земли было увеличение скорости «Юноны» с 78 000 миль в час до 93 000 миль в час, чтобы отправить его к Юпитеру, диспетчеры миссии активировали многие инструменты космического корабля. После дополнительной коррекции курса 3 февраля 2016 г. 27 мая Юнона перешла из гравитационного поля влияния Солнца на Юпитер, а 30 июня вошла в обширную магнитосферу Юпитера.

Инфракрасное изображение северного сияния Юпитера, или южного сияния, полученное во время первого
Непосредственная близость к планете, или около 1 августа 2016 г. Фото: НАСА

4 июля 2016 года, после пятилетнего полета с Земли, Juno запустила свой 35-минутный главный двигатель, чтобы выйти на эллиптическую полярную орбиту вокруг Юпитера с начальным периодом в 53 дня. Контроллеры начали активировать инструменты Juno в последующие дни и недели. 27 августа космический корабль совершил свой первый близкий проход, или перигелий, на высоте 2610 миль над вершинами облаков Юпитера с активированным полным набором инструментов. Во время второго захода на остановку 19 октября космический корабль перешел в безопасный режим из-за аномалии, повлиявшей на его главный двигатель. Эта аномалия помешала запуску главного двигателя, чтобы изменить траекторию космического корабля на запланированную 14-дневную орбиту для научных наблюдений. Несмотря на эту проблему, «Юнона» продолжала свою научную миссию в течение первоначального 53-дневного периода, главное изменение состояло в том, что наблюдения вблизи происходили реже, чем ожидалось. Несмотря на интенсивную радиоактивную среду вокруг Юпитера, особенно суровую во время встреч с Приговом, системы и инструменты «Юноны» остались нетронутыми. В июне 2018 года НАСА продлило миссию Juno до июля 2021 года.

Турбулентные облачные образования на севере Юпитера
Широта примерно за 20 минут в мае 2019 года. Фото: НАСА.

7 июня 2021 года во время своего 34-го приближающегося к пришествию столкновения «Юнона» пролетела в 645 милях от Ганимеда, крупнейшего спутника Юпитера и, по сути, самого большого спутника в Солнечной системе. Это было самое близкое столкновение космического корабля с тех пор, как космический корабль Галилео пролетел около Ганимеда в мае 2000 года. Поскольку Юнона все еще была здорова и чтобы удовлетворить потребность ученых в изучении больших спутников Юпитера, НАСА продлило вторую миссию до сентября 2025 года. Гравитация Ганимеда изменила орбиту Юноны. и он сокращал свой период с 53 до 43 дней и готовился к будущей встрече с Европой в сентябре 2022 года. Этот полет сократит орбитальный период Юноны до 38 дней и установит встречи с Ио в декабре 2023 и феврале 2024 года, уменьшив тем самым космический корабль. орбитальный период до 33 суток. Юнона продолжает приносить удивительные изображения и научную информацию о Юпитере и окружающей его среде.

Луна Юпитера Ио отбрасывает тень на планету, изображенная Юноной.
22 сентября 2019 г. Фото: НАСА.