На прошлой неделе космический зонд «Юнона» отмечал пятилетний юбилей своего пребывания на орбите Юпитера, а в следующем месяце исполнится ровно десять лет с тех пор, как он вышел в космос. Эти даты – хороший пово вспомнить историю работы этого зонда и вообще историю изучения Юпитера космическими аппаратами.
Первым зондом, побывашем в окрестностях самой большой планеты Солнечной системы был «Пионер-10» ( Pioneer-10) В декабре 1973 г. Он пролетел на расстоянии 132 тыс. км от верхней кромки облаков Юпитера. Тогда на Землю были переданы уточнённые данные о составе его атмосферы, массе планеты и величине магнитного поля.
В декабре 1974 г. «Пионер-11» подошёл к Юпитеру со стороны полюса, что позволило получить фотографии приполярных областей.
В 1979 году Юпитер изучали аппараты Voyager-1 и Voyager-2.имено тогда были открыты вулканическая активность Ио и водяной лёд на поверхности Европы.
В 1995- 2003 гг. планету-громовержца исследовал зонд «Галилео» (Galileo). Он стал первым космическим аппаратом, который побывал в системе Юпитера не пролётом, а вышел на орбиту и задержался надолго. В ходе миссии он приблизился к Европе на 201 км, к Каллисто - 138 км, к Ио - 102 км, к Амальтее - 160 км. Также он сбросил в атмосферу планеты спускаемый аппарат.
С помощью Galileo был уточнён химический состав планеты и спутников, сделаны впечатляющие снимки, измерены скорости ветра на Юпитере (до 540 км/ч на уровне облаков и свыше 700 км/час в глубинных слоях). Для сравнения – максимальная скорость урагана Катрина составляла 280 км/час.
Также «Галилео» обнаружил «мокрые» и «сухие» области в атмосфере Юпитера. В «сухих» зонах содержание водяного пара было в 100 раз меньше, чем в среднем в атмосфере.
«Юнона» (Juno) отправилась путь с мыса Канаверел 5 августа 2011 года и вышла на орбиту Юпитера 5 июля 2016 г. Для связи с аппаратом использовали наземные радиоантенны, расположенные в Калифорнии(США), Мадриде (Испания) и Канберре (Австралия), диаметром от 34 до 70 м, так называемая DSN(DeepSpaceNetwork) - сеть дальней космической связи НАСА). Но связь связью, а некоторые процедуры пришлось сделать полностью автоматизированными. Сигнал от Юпитера шёл около 45 минут, туда и обратно – полтора часа. Иногда это с лишком долго, чтобы оперативно среагировать на ситуацию.
Энергию исследовательская станция получает от солнечных панелей, состоящих из 18 000 элементов. Это не лучший источник питания для системы Юпитера, которая получает не так уж много энергии от Солнца. Вообще на аппаратах для изучения столь отдалённых областей Солнечной системы предпочитают использовать РИТЭГи – маленькие ядерные реакторы. Но солнечные батареи «Юноны» с поставленной задачей неплохо справляются, хотя и накладывают определённые ограничения на траекторию. Её пришлось рассчитывать так, чтобы панели смотрели на Солнце почти непрерывно.
Другой фактор, накладывающий ограничение на траекторию - необходимость по возможности избегать мощных радиационных поясов планеты, чтобы не вывести из строя приборы. Защите от радиации вообще, уделили много внимания, используя для электроники такие стойкие материалы как вольфрам и тантал.
«Юнона» оснащена трёхцветной камераой JunoCam (JCM), микроволновым радиометром ((MWR), способным прощупывать толщу планеты на 550 км вглубь,
магнитометром Flux Gate Magnetometer (FGM) и прибором для регистрации положения относительно магнитного поля планеты - Advanced Stellar Compass (ASC). Energetic Particle Detector (JEDI) фиксирует распределение ионов водорода, гелия, кислорода и серы на полюсах. Спектрометр WAVES предназначен для исследования областей полярных сияний. Также имеется спектрограф ультрафиолетового излучения (UVS). Прибор для измерения гравитации (GSE) помогает построить карту распределения масс на Юпитере.
Информации за пять лет получено много. Особую известность в народе приобрели многочисленные снимки полярных областей. Оба полюса Юпитера покрыты плотно сгруппированными штормами. Южный полюс планеты опоясывают 5 циклонов, а северный – 8. Эти смерчи постоянны, не дрейфуют и не меняют своей конфигурации. Диаметр каждого северного циклона составляет от 4000 до 4600 км, а южного еще больше (от 5600 до 7000 км). Скорость ветра в полярных циклонах доходит до 350 км/ч. При этом полярные циклоны Юпитера настолько плотно упакованы, что их спиральные рукава входят в контакт с соседними циклонами.
Также в активе «Юноны» данные о глубинных процессах Юпитера, множество великолепных фото юпетирианских облаков, пролёт над Большим Красным пятном и, совсем недавно, - фото его крупнейшего спутника Ганимеда, сделанные с расстояния 1000 км.
Сейчас NASAготовит ещё одну миссию в систему Юпитера, посвящённую более тщательному изучению юпетирианских лун.
См. также:
Марсианские хроники. Китайцы нарушают монополию NASA
Путеводитель по каналу «Кот-учёный». 2019-2020