Jupiter-luotain, aurinkoobservatorio ja asteroidinäytteet: 6 avaruuslentoa vuonna 2023

Jupiterin jäiset maailmat

Euroopan avaruusjärjestö aikoo käynnistää Jupiter-operaation huhtikuussa 2023

Icy Moons ExplorerJupiterin satelliitit") tai JUICE. Automaattinen planeettojenvälinen asema lähtee kahdeksan vuoden matkalle päästäkseen kiertoradalle ensimmäistä kertaa ulkoisen aurinkokunnan satelliitissa Ganymedeessa.

Tehtävän päätavoitteena on tutkia kolmea kaukaista maailmaa - valtameriä, joita peittää jäinen kuori, jonka tutkijat uskovat koostuvan nestemäisestä vedestä. Nämä ovat Jupiterin kuut Ganymedes, Europa ja Callisto.

Avaruusalus kestää useita kuukausiaKierrä Jupiteria, lentää Euroopan, Ganymeden ja Calliston ympäri ja astu lopuksi kiinteälle kiertoradalle Ganymeden ympäri. Päätehtävä alkaa vuonna 2031, kuusi kuukautta ennen aurinkokunnan suurimman planeetan lähestymistä, ja kestää neljä vuotta. Avaruusluotain etsii vastauksia kysymyksiin siitä, mitä Jupiteria ympäröivät jäiset maailmat ovat, onko siellä voinut olla elämää aiemmin ja onko elämää nyt ja miten kaasujättiläiset ja niiden satelliitit muodostuvat.

Kuva: NASA/JPL/DLR

JUICE-alus kartoittaa satelliittien valtamerettutkainstrumenttien avulla ja etsii biosignatuureja (eläviin organismeihin liittyviä molekyylejä) Europan jääpinnalta. Tämän satelliitin pinta on peitetty sisäisen toiminnan aiheuttamilla halkeamilla, minkä vuoksi valtamerestä tulevat molekyylit voivat tunkeutua ulkoavaruuteen.

Taiteellinen kuva JUICE-tehtävästä.Kuva: ESA/ATG medialab (laiva); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymede); NASA/JPL/Arizonan yliopisto (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto ja Eurooppa)

Aurinkoobservatorio "Aditya L1"

Suunnitelmissa on aloittaa vuosi kunnianhimoisestiIntian avaruustutkimusjärjestö (ISRO). On odotettavissa, että jo vuoden 2023 ensimmäisellä neljänneksellä avaruuteen laukaistaan ​​Aditya L1 -tehtävä (Aditya L1), ensimmäinen tässä Aasian maassa kehitetty aurinkoavaruusobservatorio. Lisäksi se on vasta toinen Intian tähtitieteellinen satelliitti. Sitä ennen vuonna 2015 laukaistiin Astrosat, joka tutki ulkoavaruutta ultravioletti- ja röntgensäteilyssä.

Sanskritista käännettynä "Aditya" tarkoittaa"Aurinko" ja L1 nimessä viittaa vastaavaan Lagrange-pisteeseen. Se sijaitsee linjalla, joka yhdistää Maan ja Auringon massakeskuksia, paikassa, jossa molempien kappaleiden yhtä suuret vetovoimat mahdollistavat satelliittien säilyttämisen vakaassa asemassa. Avaruusaluksella kestää 109 päivää laukaisusta päästäkseen L1 Lagrange -pisteeseen, joka sijaitsee noin 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta. 

Aditya L1 -satelliitti tarkkailee samanaikaisestiauringon eri kerrosten takana. Se pystyy muun muassa tallentamaan muutoksia fotosfäärissä, kromosfäärissä ja auringon koronassa sekä tarkkailemaan auringon tuulivirtoja, soihdut ja koronaalisen massan ulostyönät. Tutkijat uskovat, että samanaikaiset kuvat Auringon ilmakehän eri kerroksista paljastavat tavat, joilla energiaa kanavoidaan ja siirretään tähden sisällä.

Lagrange-pisteet Auringon ja Maan järjestelmässä. Kuva: Lagrange_points.jpg: luonut NASA:n johdannaistyö: Xander89, CC BY 3.0, Wikimedia Commonsin kautta

Lagrange-pisteet Auringon ja Maan järjestelmässä. Kuva: Anynobody, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commonsin kautta

Teleskooppi Taivaan palatsissa

Vuoden 2023 lopussa Kiina laskee pohjansen muunneltu Hubblen analogi maapallon kiertoradalle. Xuntian (kiinaksi "Heavenly Sentinel") tai CSST on itsenäinen tutkimussatelliitti, jossa on optinen teleskooppi. 

"Xuntian" pyörii samalla kiertoradalla, mukaanjoka siirtää kiinalaista avaruusasemaa "Tiangun" ("Taivaallinen palatsi"). Tämä ei ole sattumaa, moduuli varustetaan omilla moottoreillaan, joilla se tapaa avaruusaseman korjauksia, päivityksiä ja huoltoa varten.

"Xuntian" on kokoinen rakennuslinja-autolla, jonka pituus on yhtä suuri kuin kolmikerroksisen rakennuksen pituus. Lippulaivakiinalaisen teleskoopin aukko on kaksi metriä, mikä on hieman pienempi kuin toiminnaltaan ja ominaisuuksiltaan samankaltaisen Hubblen. Mutta CSST:n etuna on sen laaja näkökenttä (taivaan alueet yhdessä kuvassa): sen pinta-ala on 350 kertaa suurempi kuin ESAn ja NASA:n avaruusteleskoopin.

Kehittäjien mukaan heidän kiertoradaltaXuntian ottaa kuvia 40 % taivaasta. Se tarkkailee yli miljardia galaksia ja mittaa niiden sijainnin, muodon ja kirkkauden tutkiakseen niiden kehitystä. Lisäksi teleskooppi auttaa määrittämään neutriinomassan ylärajan ja etsii ja tutkii pimeää ainetta ja pimeää energiaa.

Taiteellinen kuva Xuntian-teleskoopista kiertoradalla. Kuva: Jaimito130805, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commonsin kautta

Tuomme Bennu-näytteitä maan päälle

Syyskuussa 2023 avaruusalustehtäväOSIRIS-REx pudottaa Bennu-asteroidilla kerätyt näytteet Maahan. Maahan lähetetty "paketti" saa päätökseen seitsemän vuotta kestäneen ensisijaisen tehtävänsä, ja avaruusluotain jatkaa matkaansa kohti uutta kohdetta - Maata lähellä olevaa asteroidia Apophis. 

Vielä on toimitettava näytteitä asteroideistaVain Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) onnistui. Vuonna 2010 Hayabusa-luotain pudotti Maahan kapselin, jossa oli näytteitä Itokawan asteroidista, ja vuonna 2020 Hayabusa-2 toimitti näytteitä Ryugulle. Tutkimus on jo auttanut selventämään teorioita elämän alkuperästä, asteroideista ja aurinkokunnan menneisyydestä. 

Näytteen palautustehtävän monimutkaisuus ontarve valita ja laskea lentorata erittäin tarkasti, NASA selittää. Jos kapseli kulkee liian korkealta, se lentää ulos ilmakehästä, ja jos se on liian suuressa kulmassa pintaan nähden, se palaa ennen kuin saavuttaa maan.

Manöövereiden sarja alkaa heinäkuussa 2023vuonna, tuo avaruusluotaimen noin 250 kilometrin etäisyydelle maan pinnasta. Se on tarpeeksi lähellä tarkkuuslaskun näytekapselin vapauttamiseksi - laskuvarjolla Utahin Great Salt Laken autiomaassa sijaitsevalle testialueelle.


Näytteiden toimittaminen maahan OSIRIS-REx-operaation aikana. Video: NASA

"maanpäällisen" ytimen analyysi

NASA aikoo käynnistää uuden asteroiditutkimustehtävän lokakuussa 2023. Toisin kuin kaikki aikaisemmat, sitä ei suunnata kiveen tai jääkappaleeseen, vaan metallipalloon. 

Syvällä maanpäällisillä planeetoilla, mukaan lukienMaapallo, tutkijat ehdottavat metalliytimien läsnäoloa. Niitä on mahdotonta tutkia suoraan - kaikki tieto saadaan epäsuorien havaintojen avulla, esimerkiksi analysoimalla akustisten aaltojen etenemistä kivien läpi ja mallintamalla. Asteroidi Psyche on ainutlaatuinen tilaisuus tutkia planeettojen perustaa "kosketuksella".

Psyyke pyörii auringon ympäri kiertoradallaMars ja Jupiter. Se on huonosti ymmärretyn luokan M (metalliasteroidit) suurin tunnettu asteroidi. Se edustaa varhaisen planeetan paljastunutta rauta-nikkeliydintä, joka on yksi aurinkokuntamme rakennuspaloista, NASA huomauttaa.

Avaruusaluksella on pitkämatka: sen odotetaan saavuttavan tavoitteensa vasta vuonna 2029. Luotain on tutkittava asteroidia löytääkseen vastaukset kysymyksiin: jos Psyche oli planeetta menneisyydessä, kuinka se muodostui ja romahti, ja jos planeetan muodostumista ei saatu päätökseen, mikä esti tämän.

Taiteellinen esimerkki Psyche-tehtävästä. Kuva: NASA/JPL-Caltech

Pimeän energian etsintä

Miksi universumi kiihtyy ja mikä on sen luonne?lähde, joka on vastuussa tästä kiihtyvyydestä, jota fyysikot kutsuvat pimeäksi energiaksi – ESAn uusi Euclid-avaruusteleskooppi yrittää vastata tähän kysymykseen. 

Avaruusteleskooppi näkyvissä ja lähelläinfrapuna lanseerataan vuoden 2023 kolmannella neljänneksellä. Sen tehtävänä: tutkia, miten universumi on kehittynyt viimeisen 10 miljardin vuoden aikana, jotta voidaan vahvistaa ja selventää nykyaikaisen kosmologisen mallin pääsäännöt. 

Teleskooppi etsii jälkiä pimeästä energiasta japainovoima käyttäen kahta toisiaan täydentävää kosmologista luotainta rekisteröimään merkkejä maailmankaikkeuden laajenemisnopeudesta ja kosmisten rakenteiden kasvusta. Uusi satelliitti arvioi baryoniakustiset värähtelyt ja avaruuden punasiirtymän suurella tarkkuudella.

Satelliitti menee Lagrange-pisteeseen L2,sijaitsee noin 1,5 miljoonan kilometrin etäisyydellä planeettamme takana Maan ja Auringon yhdistävällä linjalla. Euclidin odotetaan tarkkailevan noin 10 miljardia valonlähdettä, joista yli 1 miljardia käytetään heikkoon gravitaatiolinssiin ja useita kymmeniä miljoonia punasiirtymälaskelmiin.

Euklidisen kaukoputken taiteellinen kuva. Kuva: ESA

Lue lisää:

"Jeesuksen kätiön" hauta kaivettiin: tiedemiehet kertoivat, mitä he löysivät sieltä

Einstein on jälleen väärässä ja hänen pääteoriansa kirjoitettiin uudelleen: kuinka se muuttaa maailmaa

Yhden happiatomin menetys johtaa tyttöjen syntymiseen, joilla on XY-kromosomi