Dne 13. dubna 2023 zahájí Evropská kosmická agentura misi Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) do
JUICE nebude první průzkumnývozidlo, které se přiblíží k plynnému obrovi: k Jupiteru se v minulosti přiblížilo osm meziplanetárních stanic a sonda NASA Juno planetu právě nyní zkoumá. Někteří z nich využili plynného obra pouze jako mezilehlou „zastávku“, aby využili jeho gravitace ke zrychlení a vstoupili na danou oběžnou dráhu, aby dosáhli vzdálených okrajů sluneční soustavy a dále. Jiní cílevědomě studovali samotnou planetu a její mnoho satelitů.
Letmí tuláci létající do dálky a jejich objevy
Dvě kosmické lodě dvojčata navržené NASAPioneer 10 a Pioneer 11 se staly prvními umělými vozidly, která překročila pás asteroidů a přiblížila se k největší planetě sluneční soustavy. I když mise začaly přibližně rok po sobě a sledovaly různé trajektorie, společně dosáhly řady historických kousků.
Pioneer 10 byl vypuštěn 2. března 1972 sambiciózní mise ke studiu pásu asteroidů, atmosféry Jupiteru a vnější sluneční soustavy. Asi rok a půl po startu dosáhla Jupiteru. Při největším přiblížení 4. prosince 1973 proletěl ve vzdálenosti 132 000 km od oblaků Jupiteru.
"Pioneer-10" pořídil první detailní snímkydetailní záběr na plynného obra a provedli pozorování jeho radiačních pásů, magnetického pole a mnoho dalšího. Po dokončení své hlavní mise zamířila sonda k hvězdě Aldebaran, ke které by měla dosáhnout asi za 2 miliony let.
Spuštěno asi rok po němjeho předchůdce, Pioneer 11, proletěl pásem asteroidů v roce 1974. K dosažení Saturnu potřeboval pomoc Jupiterovy gravitace: 2. prosince meziplanetární stanice prolétla ve vzdálenosti asi 42,8 tisíce km od okraje planetárních mraků. V důsledku této části mise pořídil snímky polárních oblastí Jupiteru a jeho měsíců.
Umělecká ilustrace sond Pioneer-10 a Pioneer-11. Obrázek: NASA Ames
Snímky Jupiteru a dvou největších měsíců Europy (vlevo) a Ganymedu (vpravo) pořízené kosmickou lodí Pioneer 10. Obrázek: NASA
Další "turisté", kteří navštívili plynobří, se staly dvě sondy-"dvojčata" "Voyagery". Voyager 2 odstartoval 20. srpna 1977, o dva týdny později následoval Voyager 1. Ten své „dvojče“ předstihl, v březnu 1979 proletěl kolem Jupiteru a pořídil více než 18 tisíc snímků plynného obra a jeho satelitů. Druhá sonda, která dorazila k Jupiteru o čtyři měsíce později, umožnila výzkumníkům porovnat, jak se mění tvář planety.
Studie ukázala, jak se pohybuje a vyvíjíatmosféru planety. Mimo jiné Voyagery poprvé ukázaly, že Velká rudá skvrna byla proti směru hodinových ručiček rotující bouře, která interagovala s jinými, menšími bouřemi. Kromě toho satelity objevily slabý prstenec prachu obklopující planetu a několik dříve neznámých měsíců, objevily aktivní sopky na Io a poprvé ukázaly lineární zlomy na povrchu Europy – první znamení skrytého oceánu.
Snímky Jupitera a Velké rudé skvrny z Voyageru. Fotografie: NASA
V roce 1992 proletěla kolem Jupiteru kosmická loď.přístroj "Ulysses". Hlavním posláním této družice bylo studium Slunce. Aby ale sonda překročila rovinu ekliptiky (rovinu, ve které se pohybují planety) a prohlédla si polární oblasti hvězdy, využila také gravitace největší planety. Během průletu kolem planety se satelitním přístrojům podařilo změřit a zpřesnit tvar a velikost Jupiterovy magnetosféry.
Sonda Cassini-Huygens je společný projekt NASA,Evropská a italská vesmírná agentura - je nejlépe známá svým průzkumem Saturnu: více než 10 let kroužil po oběžné dráze planety. Ale na cestě na místo výzkumu se tomuto zařízení podařilo prozkoumat i Jupiter. Kamery meziplanetární stanice s vysokým rozlišením pořídily během několika měsíců průletu 26 000 snímků atmosféry Jupiteru. Tyto fotografie pomohly vědcům přehodnotit jejich chápání červených a bílých pásů plynu kolem planety.
Snímek Jupiteru pořízený sondou Cassini. Foto: NASA/JPL/Space Science Institute
Poslední sonda, která proletěla kolem Jupitera, byla"Nové obzory". Návštěva plynného obra v roce 2007 byla důležitou součástí mise kosmické lodi, protože gravitace planety ji měla pomoci nasměrovat k Plutu. Během pětiměsíčního průletu společnost New Horizons zpřesnila výpočty oběžné dráhy vnitřních měsíců Jupiteru a poprvé pořídila první detailní fotografie Malé červené skvrny.
Galileo jako první obíhá Jupiter
Čtyři kosmické lodě („Pionýři“ aVoyageři již Jupiter navštívili dříve, ale Galileo byla první sonda, která záměrně vstoupila na oběžnou dráhu kolem plynného obra. Odstartoval 18. října 1989 a největší planety dosáhl v prosinci 1995.
Když byl Galileo na oběžné dráze, klesl atmosférickýsonda, která jako první odebrala vzorky atmosféry plynné planety. Měřil teplotu, tlak, chemické složení, charakteristiky mraků, studoval sluneční světlo, blesky a vnitřní energii planety. Za 58 minut provozu sonda pronikla 200 km do turbulentní atmosféry Jupiteru, než byla rozdrcena, roztavena nebo vypařena v důsledku intenzivního tlaku a teploty.
Umělecká ilustrace Galilea letícího kolem sopečného povrchu Io. Obrázek: NASA
Náhodou to byl poprvé Galileopozoroval dopad komety na planetu, když se Shoemaker-Levy 9 srazil s Jupiterem. Kromě toho sonda za 14 let práce na oběžné dráze planety objevila nad vrcholky Jupiterových mraků pás intenzivního záření, helium v přibližně stejné koncentraci jako na Slunci, přítomnost slaného oceánu pod povrchem Europy, helium v přibližně stejné koncentraci jako na Slunci, přítomnost slaného oceánu pod povrchem Europy a další. a také sbíral údaje o železném jádru a magnetickém poli na Ganymedu.
21. září 2003, kdy málem Galileodošlo palivo, NASA záměrně vyslala kosmickou loď na sebevražedné „přistání“. Sonda shořela v atmosféře Jupiteru, aby ochránila Europu, v jejíchž oceánech se vědci domnívají, že by se mohl skrývat život.
Čtyři největší měsíce Jupitera vyfotografované Galileem (zleva doprava v pořadí podle rostoucí vzdálenosti od planety): Io, Europa, Ganymede, Callisto. Obrázek: NASA/JPL/DLR
Juno zkoumá hlubiny atmosféry
Mise Juno je teprve druhým vesmírempřístroj určený ke studiu největší planety sluneční soustavy. Byl vypuštěn NASA 5. srpna 2011, k Jupiteru dorazil v červenci 2016 a stále funguje.
Hlavním cílem Juno je dozvědět se více opůvod Jupiteru a jak se planeta v čase mění. Během svého pobytu na Jupiteru se automatická stanice podívala do hlubin atmosféry plynného obra. Násilné bouře na planetě se zdají být chaotičtější a nezastavitelnější, než se dříve myslelo: sonda například detekovala shluk cyklón a anticyklón na severním pólu Jupiteru, některé větší než Země.
Kombinovaný obrázek založený na datech,shromážděný Juno v infračervené oblasti, která ukazuje centrální cyklón na severním pólu planety a osm okolních cyklónů. Obrázek: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Ačkoli Juno nemůže pozorovat jádro Jupiterapřímo, kosmická loď poskytla vědcům důkaz, že jádro planety je větší a "rozmazanější", než se dříve myslelo. Vědci se domnívají, že plynný obr má spíše „rozmazané“ jádro než malý pevný střed.
Juno také detekovala několik typů bleskůna Jupiteru, což vědcům poskytuje nové poznatky o atmosféře planety. Závěry vyvozené ze shromážděných dat naznačují, že počasí na Jupiteru je v některých případech radikálně odlišné od toho pozemského. Například na naší planetě pochází většina blesků z vodních mraků. Juno však zjistila, že alespoň jeden typ blesku se tvoří vysoko v atmosféře Jupiteru, kde jsou teploty příliš nízké na vodu. Možná vznikají v důsledku srážky ledových krystalů a čpavku.
Část rovníkové oblasti Jupiteru (póly nejsou vidět, jsou vlevo a vpravo), kterou získala Juno. Obrázek: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Původní mise Juno skončila v roce 2021, ale NASA ji prodloužila až do roku 2025. Během této doby se sonda podívá blíže na Ganymede, Evropu a Io.
JUICE je první sondou na oběžné dráze satelitu
Navzdory četným studiím mnohoOtázky o Jupiteru a jeho měsících zůstávají nezodpovězeny, zejména ty, které souvisejí s možností života v oceánech skrytých pod ledem, možná na některé z nich dokáže odpovědět JUICE.
Cesta sondy k Jupiteru potrvá 7,5 roku abude zahrnovat tři návraty na Zemi: loď využije gravitaci naší planety a jeden průlet kolem Venuše k úpravě své trajektorie a v prosinci 2031 vstoupí na oběžnou dráhu kolem plynného obra.
Podle plánu stráví tři roky na oběžné dráze planety,provádí blízké průlety kolem svých tří hlavních satelitů: Europa, Ganymede a Callisto. Poté se dostane na oběžnou dráhu kolem největšího satelitu Ganymede a stane se prvním umělým zařízením, které obíhalo jiný satelit než Měsíc.
JUICE udělá jen dva průlety kolem Evropy, letíve vzdálenosti asi 400 km nad povrchem družice. Je příliš blízko Jupiteru na to, aby zde kosmická loď mohla zůstat velmi dlouho. Poté provede 21 průletů kolem nejvzdálenějšího ze čtyř hlavních měsíců Callisto, které se přiblíží na vzdálenost 200 km od jeho povrchu. Mise skončí stabilní oběžnou dráhou kolem Ganymedu.
Umělecká animace JUICE na oběžné dráze Ganymedu. Video: ESA
JUICE má nainstalováno 10 vědeckých přístrojů,který pomůže vědcům analyzovat Jupiterovy měsíce a jejich potenciál pro život. Patří mezi ně kamery, senzory pro analýzu chemického složení ledové kůry měsíců a jejich prostředí, magnetometry a radary, které poprvé vytvoří podrobné mapy povrchů satelitů a podívají se pod ně.
Mise má odstartovat z kosmodromu ve Francouzské Guyaně 13. dubna 2023 v 15:15 moskevského času. ESA začne živě vysílat start ve 14:45.
Přečtěte si více:
Vědci zkoumali ultrajasný objekt, který porušuje fyzikální zákon
"Moře" kvarků uvnitř jednoho protonu: z čeho se skládá elementární částice
Podívejte se na mapu Marsu v nejvyšším rozlišení: 110 000 snímků a 5,7 bilionu pixelů
Na obalu:umělecká ilustrace mise JUICE. Obrázek: ESA/ATG medialab (kosmická loď); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymede); NASA/JPL/University of Arizona (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto a Evropa)