ב-14 באפריל 2023, סוכנות החלל האירופית משיקה את משימת סייר הירחים הקרחניים של יופיטר (JUICE) כדי
JUICE לא יהיה החקר הראשוןרכב שיתקרב לענקית הגז: שמונה תחנות בין-כוכביות התקרבו לצדק בעבר, והגשושית ג'ונו של נאס"א חוקרת את כוכב הלכת כרגע. חלקם השתמשו בענק הגז רק כ"עצירת ביניים" על מנת להשתמש בכוח המשיכה שלו כדי לקבל תאוצה ולהיכנס למסלול נתון כדי להגיע לפאתי הרחוקים של מערכת השמש ומחוצה לה. אחרים חקרו בכוונה את כוכב הלכת עצמו ואת הלוויינים הרבים שלו.
משוטטים חולפים שעפים למרחוק ותגליותיהם
שתי חלליות תאומות שתוכננו על ידי נאס"אפיוניר 10 ופיוניר 11 הפכו לכלי הרכב המלאכותיים הראשונים שחרגו מעבר לחגורת האסטרואידים והתקרבו לכוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש. למרות שהמשימות התחילו בהפרש של כשנה ועקבו אחר מסלולים שונים, יחד הם השיגו מספר הישגים היסטוריים.
Pioneer 10 הושק ב-2 במרץ 1972 עםמשימה שאפתנית לחקור את חגורת האסטרואידים, האטמוספרה של צדק ומערכת השמש החיצונית. כשנה וחצי לאחר השיגור הוא הגיע לצדק. בהתקרבותו הקרובה ביותר ב-4 בדצמבר 1973, הוא טס במרחק של 132,000 ק"מ מענני צדק.
"פיוניר-10" צילם את התמונות המפורטות הראשונותתקריב של ענקית הגז וערך תצפיות על חגורות הקרינה שלה, השדה המגנטי ועוד הרבה יותר. לאחר שסיימה את משימתה העיקרית, הגשושית פנתה לעבר הכוכב אלדבראן, אליו היא צפויה להגיע בעוד כ-2 מיליון שנים.
הושק כשנה לאחריוקודמו, פיוניר 11, טס דרך חגורת האסטרואידים ב-1974. הוא נזקק לעזרת כוח המשיכה של צדק כדי להגיע לשבתאי: ב-2 בדצמבר עברה התחנה הבין-כוכבית במרחק של כ-42.8 אלף ק"מ מקצה ענני כוכב הלכת. כתוצאה מחלק זה של המשימה, הוא צילם את אזורי הקוטב של צדק וירחיו.
איור אמנותי של הגשושיות Pioneer-10 ו- Pioneer-11. תמונה: נאס"א איימס
תמונות של צדק ושני הירחים הגדולים ביותר של אירופה (משמאל) וגנימד (מימין) שצולמו על ידי החללית Pioneer 10. תמונה: נאס"א
ה"תיירים" הבאים שביקרו בגזענק, הפך לשני בדיקות-"תאומים" "מטיילים". וויאג'ר 2 הושק ב-20 באוגוסט 1977, ואחריו וויאג'ר 1 שבועיים לאחר מכן. האחרון עקף את ה"תאום" שלו, טס על פני צדק במרץ 1979 וצילם יותר מ-18 אלף תמונות של ענקית הגז והלוויינים שלה. הגשושית השנייה, שהגיעה לצדק ארבעה חודשים מאוחר יותר, אפשרה לחוקרים להשוות כיצד פני כוכב הלכת משתנים.
המחקר הראה כיצד הוא זז ומתפתחהאטמוספירה של כדור הארץ. בין היתר, וויאג'רס הראו לראשונה שהנקודה האדומה הגדולה היא סופה מסתובבת נגד כיוון השעון, שהייתה באינטראקציה עם סופות אחרות וקטנות יותר. בנוסף, הלוויינים גילו טבעת חלשה של אבק המקיפה את כוכב הלכת וכמה ירחים שלא היו ידועים עד כה, גילו הרי געש פעילים באיו, ולראשונה הראו תקלות ליניאריות על פני אירופה - הסימן הראשון לאוקיינוס נסתר.
תמונות וויאג'ר של צדק והנקודה האדומה הגדולה. תמונות: נאס"א
בשנת 1992 חללית חלפה על פני צדק.מכשיר "יוליסס". המשימה העיקרית של לוויין זה הייתה לחקור את השמש. אבל כדי לצאת ממישור האקליפטיקה (המישור שבו נעים כוכבי הלכת) ולצפות באזורי הקוטב של הכוכב, הגשושית השתמשה גם בכוח המשיכה של כוכב הלכת הגדול ביותר. במהלך טיסה של כוכב הלכת, מכשירי לוויין הצליחו למדוד ולעדן את הצורה והגודל של המגנטוספירה של צדק.
הגשושית Cassini-Huygens היא פרויקט משותף של נאס"א,סוכנויות החלל האירופיות והאיטלקיות - ידוע בעיקר בזכות חקר שבתאי: במשך יותר מ-10 שנים הוא הקיף את מסלול כוכב הלכת. אבל בדרך לאתר המחקר, המכשיר הזה הצליח לחקור גם את צדק. המצלמות ברזולוציה הגבוהה של התחנה הבין-כוכבית צילמו 26,000 תמונות של האטמוספירה של צדק במהלך מספר חודשי טיסה. תצלומים אלה עזרו למדענים לחשוב מחדש על הבנתם לגבי פסי הגז האדומים והלבנים סביב כדור הארץ.
תמונה של צדק שצולמה על ידי הגשושית קאסיני. צילום: נאס"א/JPL/מכון למדעי החלל
הגשושית האחרונה שטסה על פני צדק הייתה"אופקים חדשים". ביקור בענקית הגז בשנת 2007 היה חלק חשוב במשימתה של החללית, שכן כוח המשיכה של כוכב הלכת היה אמור לעזור לנווט אותה לעבר פלוטו. במהלך חמישה חודשי הטיסה, ניו הורייזנס חידדה את חישובי המסלול עבור הירחים הפנימיים של צדק וצילמה לראשונה את תצלומי התקריב הראשונים של הכתם האדום הקטן.
גלילאו הוא הראשון שמקיף את צדק
ארבע חלליות ("חלוצים" ווויאג'רס ביקרו בצדק בעבר, אבל גלילאו הייתה הגשושית הראשונה שנכנסה בכוונה למסלול סביב ענקית הגז. הוא שוגר ב-18 באוקטובר 1989 והגיע לכוכב הלכת הגדול ביותר בדצמבר 1995.
בעודו במסלול, גלילאו ירד באטמוספירההגשושית שדגמה לראשונה את האטמוספירה של כוכב לכת גז. הוא מדד טמפרטורה, לחץ, הרכב כימי, מאפיינים של עננים, חקר את אור השמש, ברק ואת האנרגיה הפנימית של כוכב הלכת. ב-58 דקות פעילותה, הגשושית חדרה 200 ק"מ לאטמוספירה הסוערת של צדק לפני שנמחצה, נמסה או התאדה בגלל לחץ וטמפרטורה עזים.
איור אמנותי של גלילאו עף על פני השטח הוולקני של איו. תמונה: נאס"א
במקרה, זה היה גלילאו בפעם הראשונהצפה בכוכב שביט פוגע בכוכב לכת כאשר Shoemaker-Levy 9 התנגש בצדק. בנוסף, במשך 14 שנות עבודה במסלול כוכב הלכת, החללית גילתה חגורת קרינה עזה מעל צמרות העננים של צדק, הליום בריכוז זהה בערך כמו על השמש, נוכחות של אוקיינוס מלוח מתחת לפני השטח של אירופה, וכן אספו נתונים על ליבת הברזל והשדה המגנטי על גנימד.
21 בספטמבר 2003, כאשר גלילאו כמעטאזל הדלק, נאס"א שלחה בכוונה את החללית ל"נחיתת התאבדות". הגשושית נשרפה באטמוספירה של צדק כדי להגן על אירופה, שבאוקיינוסים שלה מדענים מאמינים שחיים עשויים להסתתר.
ארבעת הירחים הגדולים ביותר של צדק שצולמו על ידי גלילאו (משמאל לימין לפי סדר המרחק הגובר מכוכב הלכת): איו, אירופה, גנימד, קליסטו. תמונה: נאס"א/JPL/DLR
ג'ונו חוקר את מעמקי האטמוספרה
משימת ג'ונו היא רק החלל השנימכשיר המוקדש לחקר כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש. הוא שוגר על ידי נאס"א ב-5 באוגוסט 2011, הגיע לצדק ביולי 2016 ועדיין פועל.
המטרה העיקרית של Juno היא ללמוד עוד עלמקורו של צדק וכיצד כוכב הלכת משתנה לאורך זמן. במהלך שהותה על צדק, הביטה התחנה האוטומטית אל מעמקי האטמוספירה של ענקית הגז. סופות אלימות על הפלנטה נראות יותר כאוטיות ובלתי ניתנות לעצירה ממה שחשבו בעבר: למשל, החללית זיהתה מקבץ של ציקלונים ואנטיציקלונים בקוטב הצפוני של צדק, חלקם גדולים מכדור הארץ.
תמונה משולבת המבוססת על נתונים,נאסף על ידי ג'ונו באינפרא אדום, המציג את הציקלון המרכזי בקוטב הצפוני של כוכב הלכת ושמונה ציקלון מסביב. תמונה: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
למרות שג'ונו לא יכול לצפות בליבת צדקבאופן ישיר, החללית סיפקה למדענים ראיות לכך שליבת כוכב הלכת גדולה ו"מטושטשת" יותר ממה שחשבו בעבר. החוקרים מאמינים כי לענקית הגז יש ליבה "מטושטשת" ולא מרכז קטן ומוצק.
ג'ונו גם זיהה כמה סוגים של ברקעל צדק, נותן למדענים תובנות חדשות על האטמוספירה של כוכב הלכת. המסקנות שהוסקו מהנתונים שנאספו מצביעות על כך שמזג האוויר בצדק שונה, במקרים מסוימים, באופן קיצוני מזה של כדור הארץ. לדוגמה, על הפלנטה שלנו, רוב הברקים מגיעים מענני מים. אבל ג'ונו גילתה שלפחות סוג אחד של ברק נוצר גבוה באטמוספירה של צדק, שם הטמפרטורות קרות מדי עבור מים. אולי הם נוצרים עקב התנגשות של גבישי קרח ואמוניה.
קטע מאזור המשווה של צדק (הקטבים אינם נראים, הם משמאל ומימין), שהושג על ידי ג'ונו. תמונה: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
המשימה המקורית של ג'ונו הסתיימה ב-2021, אך נאס"א האריכה אותה עד 2025. במהלך תקופה זו, החללית תבחן מקרוב את גנימד, אירופה ואיו.
JUICE היא הגשושית הראשונה שמקיפה את הלוויין
למרות מחקרים רבים, רביםשאלות על צדק וירחיו נותרו ללא מענה, במיוחד אלו הקשורות לאפשרות של חיים באוקיינוסים החבויים מתחת לקרח. אולי JUICE יכול לענות על חלק מהן.
המסע של הגשושית לצדק יימשך 7.5 שנים ויכלול שלוש החזרות לכדור הארץ: הספינה תשתמש בכוח המשיכה של כוכב הלכת שלנו ובעוף אחד של נוגה כדי להתאים את מסלולה ולהיכנס למסלול סביב ענקית הגז בדצמבר 2031.
על פי התוכנית, הוא יבלה שלוש שנים במסלול כדור הארץ,עושה טיסה קרובה לשלושת הלוויינים העיקריים שלה: אירופה, גנימד וקליסטו. לאחר מכן, הוא יעבור למסלול סביב הלוויין הגדול ביותר של גנימד, ויהפוך למכשיר המלאכותי הראשון שמקיף לוויין שאינו הירח.
JUICE תעשה רק שתי טיסות לדרך של אירופה, בטיסהבמרחק של כ-400 ק"מ מעל פני הלוויין. זה קרוב מדי לצדק מכדי שחללית תישאר כאן הרבה זמן. לאחר מכן, הוא יבצע 21 טיסות של הירחים החיצוניים מבין ארבעת הירחים העיקריים, Callisto, המתקרבים למרחק של 200 ק"מ מפני השטח שלו. המשימה תסתיים במסלול יציב סביב גנימד.
אנימציה אמנותית של JUICE במסלול גנימד. וידאו: ESA
ל-JUICE מותקנים 10 מכשירים מדעיים,מה שיעזור למדענים לנתח את הירחים של צדק ואת הפוטנציאל שלהם לחיים. אלה כוללים מצלמות, חיישנים לניתוח ההרכב הכימי של קרום הקרח של הירחים וסביבותיהם, מגנומטרים ומכ"מים שייצרו מפות מפורטות של פני השטח של לוויינים ויביטו מתחתיהם בפעם הראשונה.
המשימה הייתה אמורה להיות משוגרת מנמל החלל במהלךגיאנה הצרפתית 13 באפריל 2023 בשעה 15:15 שעון מוסקבה. אבל בגלל תנאי מזג האוויר, ההתחלה נדחתה ביום אחד: הניסיון השני מתוכנן ל-14 באפריל בשעה 15:14. ESA תתחיל בשידור חי את ההשקה בשעה 14:45.
קרא עוד:
מדענים חקרו אובייקט בהיר במיוחד שמפר את חוק הפיזיקה
"ים" של קווארקים בתוך פרוטון אחד: ממה מורכב חלקיק יסודי
תראו את המפה ברזולוציה הגבוהה ביותר של מאדים: 110,000 פריימים ו-5.7 טריליון פיקסלים
על הכריכה:איור אמנותי של משימת JUICE. תמונה: ESA/ATG medialab (חללית); נאס"א/ESA/J. ניקולס (יופיטר); נאס"א/JPL (גנימד); נאס"א/JPL/אוניברסיטת אריזונה (Io); נאס"א/JPL/DLR (קליסטו ואירופה)
עדכון 13/04/2023: מצוין תאריך השקה חדש