Den 13. april 2023 opsender Den Europæiske Rumorganisation Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) missionen for at
JUICE vil ikke være den første udforskninget køretøj, der vil nærme sig gasgiganten: otte interplanetariske stationer har tidligere nærmet sig Jupiter, og NASAs Juno-sonde udforsker planeten lige nu. Nogle af dem brugte kun gasgiganten som et mellemliggende "stop" for at bruge dens tyngdekraft til at få acceleration og gå ind i en given bane for at nå den fjerne udkant af solsystemet og videre. Andre studerede målrettet selve planeten og dens mange satellitter.
Flygtige vandrere, der flyver i det fjerne og deres opdagelser
To dobbelte rumfartøjer designet af NASAPioneer 10 og Pioneer 11 blev de første kunstige køretøjer, der gik ud over asteroidebæltet og nærmede sig den største planet i solsystemet. Selvom missionerne startede med et års mellemrum og fulgte forskellige baner, opnåede de sammen en række historiske bedrifter.
Pioneer 10 blev lanceret den 2. marts 1972 medambitiøs mission for at studere asteroidebæltet, Jupiters atmosfære og det ydre solsystem. Cirka halvandet år efter opsendelsen nåede den Jupiter. Ved sin nærmeste indflyvning den 4. december 1973 fløj den i en afstand af 132.000 km fra Jupiters skyer.
"Pioneer-10" tog de første detaljerede billedernærbillede af gasgiganten og lavet observationer af dens strålingsbælter, magnetfelt og meget mere. Efter at have afsluttet sin hovedmission gik sonden mod stjernen Aldebaran, som den forventes at nå om omkring 2 millioner år.
Lanceret omkring et år efter densdens forgænger, Pioneer 11, fløj gennem asteroidebæltet i 1974. Han havde brug for hjælp fra Jupiters tyngdekraft for at nå Saturn: den 2. december passerede den interplanetariske station i en afstand af omkring 42,8 tusinde km fra kanten af planetens skyer. Som et resultat af denne del af missionen tog han billeder af Jupiters polarområder og dens måner.
Kunstnerisk illustration af Pioneer-10 og Pioneer-11 sonderne. Billede: NASA Ames
Billeder af Jupiter og de to største måner i Europa (venstre) og Ganymedes (højre) taget af Pioneer 10-rumfartøjet. Billede: NASA
De næste "turister", der besøgte gassenkæmpe, blev til to sonder-"tvillinger" "Voyagers". Voyager 2 blev lanceret den 20. august 1977, efterfulgt af Voyager 1 to uger senere. Sidstnævnte overhalede sin "tvilling", fløj forbi Jupiter i marts 1979 og tog mere end 18 tusind billeder af gasgiganten og dens satellitter. Den anden sonde, som nåede Jupiter fire måneder senere, gjorde det muligt for forskere at sammenligne, hvordan planetens ansigt ændrer sig.
Undersøgelsen viste, hvordan den bevæger sig og udvikler sigplanetens atmosfære. Blandt andet viste Voyagers for første gang, at Den Store Røde Plet var en mod uret roterende storm, der interagerede med andre, mindre storme. Derudover opdagede satellitterne en svag støvring omkring planeten og flere hidtil ukendte måner, opdagede aktive vulkaner på Io og viste for første gang lineære fejl på overfladen af Europa - det første tegn på et skjult hav.
Voyager-billeder af Jupiter og den store røde plet. Fotos: NASA
I 1992 fløj et rumfartøj forbi Jupiter.apparat "Ulysses". Hovedopgaven for denne satellit var at studere Solen. Men for at gå ud over ekliptikkens plan (planet, som planeterne bevæger sig i) og se stjernens polare områder, brugte sonden også den største planets tyngdekraft. Under en forbiflyvning af planeten lykkedes det satellitinstrumenter at måle og forfine formen og størrelsen af Jupiters magnetosfære.
Cassini-Huygens-sonden er et fælles NASA-projekt,De europæiske og italienske rumorganisationer - er bedst kendt for sin udforskning af Saturn: i mere end 10 år kredsede han om planetens kredsløb. Men på vej til forskningsstedet formåede denne enhed også at studere Jupiter. Den interplanetariske stations højopløsningskameraer tog 26.000 billeder af Jupiters atmosfære i løbet af flere måneders forbiflyvning. Disse fotografier har hjulpet videnskabsmænd med at genoverveje deres forståelse af de røde og hvide gasbånd rundt om planeten.
Et billede af Jupiter taget af Cassini-sonden. Foto: NASA/JPL/Space Science Institute
Den sidste sonde, der fløj forbi Jupiter var"Nye horisonter". Et besøg hos gasgiganten i 2007 var en vigtig del af rumfartøjets mission, da planetens tyngdekraft skulle have været med til at styre den mod Pluto. Under den fem måneder lange forbiflyvning forfinede New Horizons baneberegninger for Jupiters indre måner og tog de første nærbilleder af Den Lille Røde Plet for første gang.
Galileo er den første, der kredser om Jupiter
Fire rumfartøjer ("Pionerer" ogVoyagers havde besøgt Jupiter før, men Galileo var den første sonde, der målrettet gik i kredsløb om gasgiganten. Den blev opsendt den 18. oktober 1989 og nåede den største planet i december 1995.
Mens han var i kredsløb, faldt Galileo atmosfærisksonden, der først prøvede atmosfæren på en gasplanet. Han målte temperatur, tryk, kemisk sammensætning, skyernes karakteristika, studerede sollys, lyn og planetens indre energi. I sine 58 minutters drift trængte sonden 200 km ind i Jupiters turbulente atmosfære, før den blev knust, smeltet eller fordampet på grund af intenst tryk og temperatur.
Kunstnerisk illustration af Galileo, der flyver forbi Ios vulkanske overflade. Billede: NASA
Ved et tilfælde var det Galileo for første gangobserverede en komet, der ramte en planet, da Shoemaker-Levy 9 kolliderede med Jupiter. Derudover opdagede rumfartøjet i 14 års arbejde i planetens kredsløb et intenst strålingsbælte over Jupiters skytoppe, helium i omtrent samme koncentration som på Solen, tilstedeværelsen af et salt hav under overfladen af Europa, og indsamlede også data om jernkernen og magnetfeltet på Ganymedes.
21. september 2003, hvor Galileo næstenløb tør for brændstof, sendte NASA bevidst rumfartøjet på en selvmords-"landing". Sonden brændte op i Jupiters atmosfære for at beskytte Europa, i hvis oceaner videnskabsmænd mener, at livet kan gemme sig.
De fire største måner af Jupiter fotograferet af Galileo (fra venstre mod højre i rækkefølge efter stigende afstand fra planeten): Io, Europa, Ganymedes, Callisto. Billede: NASA/JPL/DLR
Juno udforsker atmosfærens dybder
Juno-missionen er kun det andet rumen enhed dedikeret til at studere den største planet i solsystemet. Den blev opsendt af NASA den 5. august 2011, ankom til Jupiter i juli 2016 og fungerer stadig.
Hovedmålet med Juno er at lære mere omJupiters oprindelse og hvordan planeten ændrer sig over tid. Under sit ophold på Jupiter kiggede den automatiske station ind i dybet af gasgigantens atmosfære. Voldelige storme på planeten virker mere kaotiske og ustoppelige end tidligere antaget: for eksempel opdagede rumfartøjet en klynge af cykloner og anticykloner ved Jupiters nordpol, nogle større end Jorden.
Kombineret billede baseret på data,indsamlet af Juno i infrarød, som viser den centrale cyklon ved planetens nordpol og otte omkringliggende cykloner. Billede: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Selvom Juno ikke kan observere Jupiters kernedirekte forsynede rumfartøjet forskerne med beviser for, at planetens kerne er større og "fuzziere" end tidligere antaget. Forskerne mener, at gasgiganten har en "fuzzy" kerne frem for et lille solidt center.
Juno opdagede også flere typer lynpå Jupiter, hvilket giver forskerne ny indsigt i planetens atmosfære. Konklusionerne fra de indsamlede data tyder på, at vejret på Jupiter i nogle tilfælde er radikalt anderledes end Jordens. For eksempel på vores planet kommer det meste af lynet fra vandskyer. Men Juno har fundet ud af, at mindst én type lyn dannes højt i Jupiters atmosfære, hvor temperaturerne er for kolde til vand. Måske opstår de på grund af sammenstødet mellem iskrystaller og ammoniak.
Et udsnit af Jupiters ækvatoriale område (polerne er ikke synlige, de er til venstre og højre), opnået af Juno. Billede: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Junos oprindelige mission sluttede i 2021, men NASA har forlænget den indtil 2025. I løbet af denne tid vil rumfartøjet se nærmere på Ganymedes, Europa og Io.
JUICE er den første sonde, der kredser om satellitten
Trods talrige undersøgelser, mangeSpørgsmål om Jupiter og dens måner forbliver ubesvarede, især dem, der er relateret til muligheden for liv i havene skjult under isen. Måske kan JUICE besvare nogle af dem.
Sondens rejse til Jupiter vil vare 7,5 år ogvil omfatte tre returer til Jorden: Skibet vil bruge vores planets tyngdekraft og en forbiflyvning af Venus til at justere sin bane og gå i kredsløb om gasgiganten i december 2031.
Ifølge planen vil han tilbringe tre år i kredsløb om planeten,at flyve forbi sine tre vigtigste satellitter: Europa, Ganymedes og Callisto. Derefter vil den gå i kredsløb om Ganymedes største satellit, og blive den første kunstige enhed, der kredser om en anden satellit end Månen.
JUICE vil kun flyve to gange i Europai en afstand af omkring 400 km over satellittens overflade. Det er for tæt på Jupiter til, at rumfartøjer kan blive her meget længe. Derefter vil den udføre 21 forbiflyvninger af den yderste af de fire hovedmåner, Callisto, der nærmer sig en afstand på 200 km fra dens overflade. Missionen vil ende med et stabilt kredsløb omkring Ganymedes.
Kunstnerisk animation af JUICE i Ganymedes kredsløb. Video: ESA
JUICE har 10 videnskabelige instrumenter installeret,som vil hjælpe videnskabsmænd med at analysere Jupiters måner og deres potentiale for liv. Disse omfatter kameraer, sensorer til at analysere den kemiske sammensætning af månernes iskolde skorper og deres omgivelser, magnetometre og radarer, der vil skabe detaljerede kort over satellitternes overflader og se under dem for første gang.
Missionen skal opsendes fra rumhavnen i Fransk Guyana den 13. april 2023 kl. 15.15 Moskva-tid. ESA vil begynde at livestreame lanceringen klokken 14:45.
Læs mere:
Forskere har studeret et ultralys objekt, der overtræder fysikkens lov
"Hav" af kvarker inde i én proton: hvad består en elementær partikel af
Se på det højeste opløsningskort over Mars: 110.000 billeder og 5,7 billioner pixels
På omslaget:kunstnerisk illustration af JUICE-missionen. Billede: ESA/ATG medialab (rumfartøj); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymede); NASA/JPL/University of Arizona (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto og Europa)