2023. április 14-én az Európai Űrügynökség elindítja a Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) missziót.
Nem a JUICE lesz az első felfedezőjármű, amely megközelíti a gázóriást: a múltban nyolc bolygóközi állomás közelítette meg a Jupitert, a NASA Juno szondája pedig éppen most kutatja a bolygót. Egyesek a gázóriást csak közbenső „megállóként” használták, hogy a gravitációját kihasználva gyorsulást érjenek el, és egy adott pályára lépjenek, hogy elérjék a Naprendszer távoli peremét és azon túl. Mások céltudatosan tanulmányozták magát a bolygót és számos műholdját.
Távolba repülő vándorok és felfedezéseik
A NASA által tervezett két ikerűrhajóA Pioneer 10 és a Pioneer 11 voltak az első mesterséges járművek, amelyek túlléptek az aszteroidaövön, és megközelítették a Naprendszer legnagyobb bolygóját. Bár a küldetések körülbelül egy év különbséggel indultak, és különböző pályákat követtek, együtt számos történelmi bravúrt hajtottak végre.
A Pioneer 10 1972. március 2-án indultambiciózus küldetés az aszteroidaöv, a Jupiter légkörének és a külső naprendszernek a tanulmányozására. Körülbelül másfél évvel a kilövés után elérte a Jupitert. Legközelebbi megközelítésekor 1973. december 4-én 132 000 km távolságra repült a Jupiter felhőitől.
A "Pioneer-10" készítette az első részletes képeketKözelkép a gázóriásról, és megfigyeléseket végzett a sugárzási övekről, a mágneses mezőről és még sok másról. A fő küldetés befejeztével a szonda az Aldebaran csillag felé vette az irányt, amelyet várhatóan körülbelül 2 millió év múlva ér el.
Körülbelül egy évvel azután indultelődje, a Pioneer 11 1974-ben repült át az aszteroidaövön. A Szaturnusz eléréséhez a Jupiter gravitációjának segítségére volt szüksége: december 2-án a bolygóközi állomás mintegy 42,8 ezer km-re haladt el a bolygó felhőinek peremétől. A küldetés ezen részének eredményeként képeket készített a Jupiter és holdjai sarki régióiról.
A Pioneer-10 és Pioneer-11 szondák művészi illusztrációja. Kép: NASA Ames
A Pioneer 10 űrszonda által készített képek a Jupiterről és az Európa (balra) és a Ganymedes (jobbra) két legnagyobb holdjáról. Kép: NASA
A következő "turisták", akik meglátogatták a gáztóriás, két szonda lett - "iker" "Utazó". A Voyager 2 1977. augusztus 20-án indult, majd két héttel később a Voyager 1. Utóbbi megelőzte "ikertestvérét", 1979 márciusában elrepült a Jupiter mellett, és több mint 18 ezer képet készített a gázóriásról és műholdjairól. A második szonda, amely négy hónappal később érte el a Jupitert, lehetővé tette a kutatóknak, hogy összehasonlítsák, hogyan változik a bolygó arculata.
A tanulmány megmutatta, hogyan mozog és fejlődika bolygó légköre. Többek között a Voyagers először mutatta meg, hogy a Nagy Vörös Folt egy óramutató járásával ellentétes irányba forgó vihar, amely kölcsönhatásba lép más, kisebb viharokkal. Ezen kívül a műholdak felfedezték a bolygót körülvevő halvány porgyűrűt és számos eddig ismeretlen holdat, aktív vulkánokat fedeztek fel az Io-n, és először mutattak lineáris vetéseket az Európa felszínén – ez egy rejtett óceán első jele.
Voyager képek a Jupiterről és a Nagy Vörös Foltról. Fotók: NASA
1992-ben egy űrszonda elrepült a Jupiter mellett.„Ulysses” készülék. Ennek a műholdnak a fő küldetése a Nap tanulmányozása volt. De a szonda a legnagyobb bolygó gravitációját is felhasználta, hogy túllépjen az ekliptika síkján (a bolygók mozgásának síkján), és megtekinthesse a csillag sarki régióit. A bolygó melletti elrepülés során műholdműszereknek sikerült megmérniük és finomítaniuk a Jupiter magnetoszférájának alakját és méretét.
A Cassini-Huygens szonda a NASA közös projektje,Az európai és olasz űrügynökség – leginkább a Szaturnusz-kutatásáról ismert: több mint 10 éven át keringett a bolygó pályája körül. De a kutatóhely felé vezető úton ennek az eszköznek a Jupitert is sikerült tanulmányoznia. A bolygóközi állomás nagy felbontású kamerái 26 000 képet készítettek a Jupiter légköréről több hónapos repülés során. Ezek a fényképek segítettek a tudósoknak újragondolni a bolygó körüli vörös és fehér gázsávok megértését.
A Cassini szonda által készített kép a Jupiterről. Fotó: NASA/JPL/Space Science Institute
Az utolsó szonda, amely elrepült a Jupiter mellett"Új horizontok". A gázóriásnál tett látogatás 2007-ben fontos része volt az űrszonda küldetésének, mivel a bolygó gravitációjának segítenie kellett volna a Plútó felé irányítani. Az öt hónapos repülés során a New Horizons finomította a Jupiter belső holdjaira vonatkozó pályaszámításokat, és először készítette el az első közeli fényképeket a Kis Vörös Foltról.
Galileo az első, aki a Jupiter körül kering
Négy űrhajó („Pioneers” ésVoyagers már korábban is meglátogatta a Jupitert, de a Galileo volt az első szonda, amely szándékosan pályára állt a gázóriás körül. 1989. október 18-án indult, és 1995. decemberében érte el a legnagyobb bolygót.
A Galileo pályán keringése közben a légkört csökkentettea szonda, amely először vett mintát egy gázbolygó légköréből. Mérte a hőmérsékletet, nyomást, kémiai összetételt, a felhők jellemzőit, tanulmányozta a napfényt, a villámlást és a bolygó belső energiáját. 58 percnyi működése alatt a szonda 200 km-re behatolt a Jupiter turbulens légkörébe, mielőtt az intenzív nyomás és hőmérséklet hatására összetört, megolvadt vagy elpárologna.
Az Io vulkáni felszíne mellett elrepülő Galilei művészi illusztrációja. Kép: NASA
Véletlenül Galileo volt előszörmegfigyelt egy üstökös becsapódását egy bolygóra, amikor Shoemaker-Levy 9 ütközött a Jupiterrel. Emellett a bolygó pályáján végzett 14 évnyi munka során az űrszonda intenzív sugárzási övet fedezett fel a Jupiter felhőcsúcsai felett, a héliumot megközelítőleg ugyanolyan koncentrációban, mint a Napon, valamint egy sós óceán jelenlétét az Európa felszíne alatt, valamint adatokat gyűjtött a Ganümédesz vasmagjáról és mágneses mezőjéről is.
2003. szeptember 21., amikor a Galileo majdnemkifogyott az üzemanyag, a NASA szándékosan öngyilkos "leszállásra" küldte az űrhajót. A szonda a Jupiter légkörében égett le, hogy megvédje Európát, amelynek óceánjaiban a tudósok úgy vélik, élet rejtőzhet.
A Jupiter négy legnagyobb holdja, amelyet Galilei fényképezett (balról jobbra a bolygótól való növekvő távolság sorrendjében): Io, Europa, Ganymedes, Callisto. Kép: NASA/JPL/DLR
Juno a légkör mélységeit kutatja
A Juno küldetés csak a második téra Naprendszer legnagyobb bolygójának tanulmányozására szánt eszköz. A NASA 2011. augusztus 5-én indította útjára, 2016. júliusában érkezett meg a Jupiterhez, és jelenleg is működik.
A Juno fő célja, hogy többet megtudjona Jupiter eredete és a bolygó időbeli változásai. A Jupiteren való tartózkodása alatt az automata állomás a gázóriás légkörének mélyére nézett. A bolygón a heves viharok kaotikusabbnak és megállíthatatlanabbnak tűnnek, mint azt korábban gondolták: az űrszonda például ciklonokból és anticiklonokból álló halmazt észlelt a Jupiter északi pólusán, amelyek közül néhány nagyobb, mint a Föld.
Kombinált kép adatok alapján,Juno gyűjtötte össze infravörösben, amely a bolygó északi sarkán lévő központi ciklont és nyolc környező ciklont mutatja. Kép: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Bár Juno nem tudja megfigyelni a Jupiter magjátközvetlenül, az űrszonda bizonyítékot szolgáltatott a tudósoknak arra vonatkozóan, hogy a bolygó magja nagyobb és "elmosódottabb", mint azt korábban gondolták. A kutatók úgy vélik, hogy a gázóriásnak inkább "elmosódott" a magja, nem pedig kicsi, szilárd középpontja.
A Juno többféle villámlást is észlelta Jupiteren, új betekintést adva a tudósoknak a bolygó légkörébe. Az összegyűjtött adatokból levont következtetések arra utalnak, hogy a Jupiter időjárása bizonyos esetekben gyökeresen eltér a földitől. Például bolygónkon a legtöbb villám vízfelhőkből származik. De Juno azt találta, hogy legalább egyfajta villám alakul ki magasan a Jupiter légkörében, ahol a hőmérséklet túl hideg a vízhez. Talán a jégkristályok és az ammónia ütközése miatt keletkeznek.
A Jupiter egyenlítői régiójának egy szakasza (a pólusok nem láthatók, bal és jobb oldalon vannak), amelyet Juno kapott. Kép: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
A Juno eredeti küldetése 2021-ben ért véget, de a NASA 2025-ig meghosszabbította. Ez idő alatt az űrszonda közelebbről szemügyre veszi a Ganümédest, az Európát és az Iót.
A JUICE az első szonda, amely a műhold körül keringett
A számos tanulmány ellenére sokA Jupiterrel és holdjaival kapcsolatos kérdések továbbra is megválaszolatlanok, különösen azok, amelyek a jég alatt megbúvó óceánokban való élet lehetőségével kapcsolatosak, talán a JUICE válaszolhat ezekre.
A szonda Jupiterig vezető útja 7,5 évig tart majdhárom visszatérést fog tartalmazni a Földre: a hajó bolygónk gravitációját és a Vénusz egy elrepülését használja, hogy módosítsa pályáját, és 2031 decemberében a gázóriás körüli pályára álljon.
A terv szerint három évet tölt a bolygó körüli pályán,közeli elrepülése a három fő műhold: Európa, Ganymede és Callisto. Ezt követően a legnagyobb Ganümédész műhold körüli pályára áll, és ez lesz az első mesterséges eszköz, amely a Holdon kívül más műholdat is megkerül.
A JUICE mindössze két alkalommal repül el Európábólkörülbelül 400 km-re a műhold felszíne felett. Túl közel van a Jupiterhez ahhoz, hogy az űrhajók nagyon sokáig itt maradjanak. Ezt követően 21 elrepülést hajt végre a négy fő hold közül a legkülső, Callisto mellett, megközelítve a felszínétől 200 km-es távolságot. A küldetés a Ganymedes körüli stabil pályával zárul.
A JUICE művészi animációja Ganymedes-pályán. Videó: ESA
A JUICE 10 tudományos műszert telepített,amely segít a tudósoknak elemezni a Jupiter holdjait és életképességét. Ide tartoznak a kamerák, a holdak jeges kérgének és környezetük kémiai összetételének elemzésére szolgáló érzékelők, magnetométerek és radarok, amelyek részletes térképeket készítenek a műholdak felszínéről, és először néznek be alájuk.
A küldetést az űrrepülőtérről kellett volna elindítani közbenFrancia Guyana 2023. április 13., moszkvai idő szerint 15:15. Ám az időjárási viszonyok miatt egy nappal elhalasztották a rajtot: a második próbálkozást április 14-én 15:14-re tervezik. Az ESA 14:45-kor kezdi élőben közvetíteni a startot.
Olvass tovább:
A tudósok egy rendkívül fényes tárgyat tanulmányoztak, amely megsérti a fizika törvényét
Kvarkok "tengere" egy protonon belül: miből áll egy elemi részecske
Nézze meg a Mars legnagyobb felbontású térképét: 110 000 képkocka és 5,7 billió pixel
A borítón:a JUICE küldetésének művészi illusztrációja. Kép: ESA/ATG medialab (űrhajó); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymedes); NASA/JPL/Arizonai Egyetem (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto és Európa)
Frissítés 2023. 04. 13.: az új bevezetési dátum jelezve