Миссия на Юпитер. Что ученые ищут на крупнейшей планете Солнечной системы

Автоматический научно-исследовательский космический аппарат "Юнона" вышел на орбиту Юпитера утром 5 июля.

Счастливый утро

В 5:18 по киевскому времени в лаборатории НАСА в Пасадене (штат Калифорния, США) получили звуковой сигнал, который возвестил об успехе миссии. Его встретили радостными возгласами. "Вы лучшая команда! Мы только что сделали сложнейшую вещь, которую НАСА делала когда-либо", - сказал главный исследователь миссии "Юнона" Скотт Болтон.

На пресс-конференции перед журналистами разорвали заготовленное сообщение на случай провала миссии. "Риски, которые были преодолены, впечатляют. Чем больше знаешь о миссии, тем больше понимаешь, какой сложной она была", - сказала менеджер проекта "Юнона" Диана Браун.

Длительный полет

НАСА запустила аппарат пять лет назад, 5 августа 2011 года. За это время он преодолел расстояние 2,8 млрд км. Вообще-то Юпитер находится ближе к Земле. Прямое расстояние зависит от расположения планет на орбите. В момент наибольшего сближения оно составляет 588 млн км, а в момент наибольшего удаления — 968 млн км. Сигнал, который послала "Юнона" после того, как закрепилась на орбите, преодолел 870 млн км.

Обозначенные на графике выше даты — это старт миссии с мыса Канаверал (5 августа 2011 года), облет вокруг Земли для набора скорости (9 октября 2013 года), маневры в открытом космосе (30 августа и 14 сентября 2012 года), выход на орбиту Юпитера (5 июля 2016 года).

Перед выходом на орбиту "Юнона" совершила сложный маневр, чтобы снизить скорость и планета была способна "поймать" ее своей силой притяжения. Для этого аппарат 35 минут выбрасывал огонь из главного двигателя и в конце концов замедлился до скорости 542 метра в секунду (1951 км/ч). Второй раз этот маневр должны повторить в октябре, чтобы выйти на еще более низкую орбиту.

На солнечных батареях

Стоимость всей миссии оценивается в $1,1 млрд. "Юнону" построила компания Lockheed Martin. Двигатель сконструировала британская компания Moog Westcott. Это первый аппарат, который залетел так глубоко в космос на солнечных батареях. Как видно на фотографиях, их у "Юноны" три, каждая 9 метров в длину и 2,65 метра в ширину. Сам аппарат имеет размеры 3,5 на 3,5 метра.

Солнечную энергию избрали главным источником питания потому, пишет The Guardian, что именно в 2011 году, когда стартовала миссия, НАСА столкнулась с урезанием использования своего любимого топлива — плутония-238.

Одна из главных сложностей заключалась в том, что атмосфера Юпитера излучает мощную радиацию, которая способна быстро повредить электронику. Поэтому "Юнона" была сделана как прочный бак с титановой защитой для исследовательских приборов.

Сейчас аппарат движется по высокой орбите в форме большого эллипса. Она проходит над обоими полюсами планеты и полный облет вокруг планеты по ней длится 53 дня.

На этой орбите "Юнона" сможет на первых порах избежать наиболее жестких воздействий радиации. В середине октября аппарат должен перейти на низкую орбиту, на которой облет продлится 14 дней. "Именно там начнется настоящая наука", - замечает BBC.

Нижняя орбита пройдет на расстоянии 4200 км от верхнего края юпитерских облаков. Таких 14-дневных облетов планируется 37. Часть техники, как прогнозируется, выйдет из строя из-за радиации еще до конца миссии.

С Лего на борту

На аппарате установлено девять научных инструментов и 29 сенсоров, с помощью которых будут изучать атмосферу и магнитосферу планеты. Наиболее интересный для широкой общественности — цветная камера, которую назвали JunoCam. Она будет делать снимки планеты. Первый из них ожидают в конце августа. Представители НАСА просят научное сообщество и неравнодушных людей помочь решить, куда нацеливать фотокамеру.

А еще на борту "Юноны" находятся три фигурки популярного конструктора Лего. Две из них изображают древнеримских богов — Юпитера и его сестру-жену Юнону. Третья представляет ученого Галилео Галилея, который открыл четыре спутника гигантской планеты: Ио, Европу, Ганимеда и Каллисто. Фигурки отправили для того, чтобы привлечь детей к изучению наук и космоса.

Ключ к происхождению Земли

Ученые надеются, что информация, добытая "Юноной", поможет им понять происхождение Юпитера, а значит, и происхождение Земли. Считается, что именно Юпитер был первой планетой, которая сформировалась в Солнечной системе 4,5 млрд лет назад.

По одной из теорий, гигантская планета — это кусочек Солнца и полностью состоит из газов. Или планета имеет твердое ядро — один из вопросов, на который ученые также надеются найти ответ с помощью "Юноны". Выяснить это они хотят путем измерением тонких изменений в частоте передач сигналов с аппарата, вызывать варьирование в гравитационном поле планеты из-за неравномерности ее внутренней структуры.

Также ученых интересует, почему полярные сияния над южным и северным полюсами Юпитера самые яркие в Солнечной системе. И едва ли не главный вопрос миссии — есть на Юпитере кислород либо вода?

"Сколько воды есть на Юпитере скажет нам многое о том, где ранее сформировалась планета в Солнечной системе. Мы считаем, что Юпитер мог сформироваться не там, где он сегодня, а если он сформировался дальше или ближе — это скажет нам много, как сформировалась Солнечная система в целом", - цитирует BBC члена научной команды Кэнди Хансена.

Также достаточно внимания планируется уделить изучению знаменитого красного пятна, которое по размерам как две Земли. Считается, что это гигантский шторм, который продолжается на Юпитере уже много сотен лет.

Миссия "Галилео"

Это уже вторая попытка изучить планету с помощью космического аппарата. Предыдущий имел название "Галилей" и был запущен в октябре 1989 года. Он летал гораздо дальше от опасной атмосферы Юпитера, чем это планирует сделать "Юнона".

В июле 1994 года он зафиксировал падение кометы Шумейкеров-Леви 9 на Юпитер. Это доказало, что гигантская планета защищает Землю от летящих объектов из открытого космоса, притягивая их к себе благодаря гигантской массе.

В декабре 1995 года "Галилео" вышел на орбиту планеты. За 8 лет своей миссии аппарат облетел вокруг пяти спутников — всех четырех открытых Галилеем и Амальтеи и собрал много ценной научной информации. 21 сентября 2003 года его направили в атмосферу Юпитера, чтобы избежать занесения земных бактерий на спутники планеты. В верхних слоях атмосферы аппарат уничтожили высокая температура, давление и радиация.

Что такое Юпитер

Газовый гигант — это пятая планета от Солнца, самая большая по размерам. Она в 11 раз больше Земли. Если бы Юпитер был пустым шаром, в нем можно было бы разместить 300 таких планет, как Земля. Он был известен еще древним астрономам. Название дали римляне в честь главного бога своего пантеона (аналог древнегреческого Зевса), который прославился тем, что любил красивых женщин и убивал врагов молниями. Космический аппарат назвали Юноной в честь его сестры, которая была его же женой и отвечала в пантеоне за семейное счастье.

Закончить миссию "Юноны" планируется 20 февраля 2018 года. Почти все приборы на тот момент уже выйдут из строя. Аппарат, как и его предшественник, направят к планете, которая его уничтожит.