2023년 4월 14일, 유럽 우주국은 Jupiter Icy Moons Explorer(JUICE) 임무를 시작합니다.
JUICE는 최초의 탐험가가 아닙니다.거대 가스 행성에 접근할 차량: 과거에 8개의 행성 간 정거장이 목성에 접근했으며 NASA의 Juno 탐사선이 지금 행성을 탐사하고 있습니다. 그들 중 일부는 중력을 사용하여 가속을 얻고 주어진 궤도에 진입하여 태양계의 먼 외곽과 그 너머에 도달하기 위해 가스 거인을 중간 "정지"로만 사용했습니다. 다른 사람들은 의도적으로 행성 자체와 많은 위성을 연구했습니다.
멀리 날아가는 덧없는 방랑자와 그들의 발견
NASA가 설계한 두 개의 쌍둥이 우주선파이오니어 10호와 파이오니어 11호는 소행성대를 넘어 태양계에서 가장 큰 행성에 접근한 최초의 인공 비행체가 되었습니다. 임무는 약 1년 간격으로 시작되었고 다른 궤적을 따랐지만 함께 여러 역사적 업적을 달성했습니다.
파이오니어 10호는 1972년 3월 2일소행성대, 목성의 대기, 태양계 외부를 연구하는 야심찬 임무. 발사 후 약 1년 반 만에 목성에 도달했습니다. 1973년 12월 4일 가장 근접하게 접근했을 때 목성의 구름에서 132,000km 떨어진 곳을 비행했습니다.
"Pioneer-10"은 최초의 상세 사진을 찍었습니다.거대 가스 행성의 근접 촬영과 방사능 벨트, 자기장 등을 관찰했습니다. 본 임무를 마친 탐사선은 약 200만년 후에 도달할 것으로 예상되는 항성 알데바란을 향해 향했다.
출시 약 1년 후그 전신인 파이오니어 11호는 1974년 소행성대를 통과했다. 그는 토성에 도달하기 위해 목성의 중력의 도움이 필요했습니다. 12 월 2 일 행성 구름 가장자리에서 약 42.8,000km 떨어진 행성 간 정거장을 통과했습니다. 임무의 이 부분의 결과로 그는 목성과 위성의 극지방 사진을 찍었습니다.
Pioneer-10 및 Pioneer-11 프로브의 예술적 삽화. 이미지: NASA 에임스
Pioneer 10 우주선이 촬영한 목성과 두 개의 가장 큰 위성인 유로파(왼쪽)와 가니메데(오른쪽)의 이미지. 이미지: NASA
가스를 방문한 다음 "관광객"거인은 "쌍둥이" "보이저"라는 두 개의 탐사선이되었습니다. 보이저 2호는 1977년 8월 20일에 발사되었고, 보이저 1호는 2주 후에 발사되었습니다. 후자는 "쌍둥이"를 추월하고 1979 년 3 월 목성을 지나서 가스 거인과 그 위성의 사진을 18,000 장 이상 찍었습니다. 4개월 후 목성에 도착한 두 번째 탐사선은 연구원들이 행성의 표면이 어떻게 변하고 있는지 비교할 수 있도록 했습니다.
연구는 그것이 어떻게 움직이고 발전하는지 보여주었습니다.행성의 대기. 무엇보다도 보이저호는 대적반이 다른 작은 폭풍과 상호작용하는 시계 반대 방향으로 회전하는 폭풍이라는 사실을 처음으로 보여주었습니다. 또한 위성은 행성을 둘러싸고 있는 희미한 먼지 고리와 이전에 알려지지 않은 여러 달을 발견하고 이오에서 활화산을 발견했으며 처음으로 숨겨진 바다의 첫 징후인 유로파 표면에 선형 단층을 보여주었습니다.
목성과 대적점의 보이저 이미지. 사진: NASA
1992년에 우주선이 목성을 지나갔다.장치 "율리시스". 이 위성의 주요 임무는 태양을 연구하는 것이었습니다. 그러나 황도면(행성이 움직이는 평면)을 넘어 별의 극지방을 보기 위해 탐사선은 가장 큰 행성의 중력도 사용했습니다. 행성을 통과하는 동안 위성 장비는 목성의 자기권의 모양과 크기를 측정하고 수정했습니다.
Cassini-Huygens 탐사선은 NASA 공동 프로젝트로,유럽 및 이탈리아 우주국은 토성 탐사로 가장 잘 알려져 있습니다. 그는 10년 이상 토성의 궤도를 돌았습니다. 그러나 연구 현장으로 가는 도중에 이 장치는 목성도 연구했습니다. 행성 간 정거장의 고해상도 카메라는 몇 달 동안 저공 비행하면서 목성의 대기 이미지 26,000장을 촬영했습니다. 이 사진들은 과학자들이 행성 주변의 빨간색과 흰색 가스 밴드에 대한 이해를 재고하는 데 도움이 되었습니다.
카시니 탐사선이 촬영한 목성 이미지. 사진: NASA/JPL/우주과학연구소
목성을 지나는 마지막 탐사선은"뉴 호라이즌스". 2007년 가스 거인을 방문한 것은 우주선 임무의 중요한 부분이었습니다. 행성의 중력이 행성을 명왕성을 향해 조종하는 데 도움이 되었어야 했기 때문입니다. 5개월간의 저공비행 동안 New Horizons는 목성의 내부 위성에 대한 궤도 계산을 개선하고 처음으로 Little Red Spot의 첫 근접 사진을 찍었습니다.
갈릴레오는 처음으로 목성 궤도를 돌았습니다.
4개의 우주선(“Pioneers” 및보이저호는 이전에 목성을 방문한 적이 있었지만 갈릴레오는 의도적으로 거대 가스 행성 주위의 궤도에 진입한 최초의 탐사선이었습니다. 1989년 10월 18일에 발사되어 1995년 12월에 가장 큰 행성에 도달했습니다.
궤도에 있는 동안 갈릴레오는 대기 중가스 행성의 대기를 처음으로 샘플링한 탐사선. 그는 온도, 압력, 화학 성분, 구름의 특성을 측정하고 햇빛, 번개 및 행성의 내부 에너지를 연구했습니다. 탐사선은 58분 동안 작동하면서 목성의 격동하는 대기 속으로 200km를 침투한 후 강한 압력과 온도로 인해 부서지거나 녹거나 증발했습니다.
이오의 화산 표면을 지나 날아가는 갈릴레오의 예술적인 삽화. 이미지: NASA
우연히 처음으로 갈릴레오였습니다.Shoemaker-Levy 9가 목성과 충돌했을 때 행성에 충돌하는 혜성을 관찰했습니다. 또한 행성 궤도에서 14년 동안 작업하면서 우주선은 목성의 구름 꼭대기 위의 강렬한 복사 벨트, 태양과 거의 같은 농도의 헬륨, 유로파 표면 아래에 염분이 있는 바다의 존재, 또한 가니메데의 철심과 자기장에 대한 데이터를 수집했습니다.
2003년 9월 21일, 갈릴레오가 거의연료가 떨어졌고 NASA는 의도적으로 우주선을 자살 "착륙"으로 보냈습니다. 탐사선은 과학자들이 생명체가 숨어 있을 수 있다고 믿고 있는 유로파를 보호하기 위해 목성의 대기에서 불타 버렸습니다.
갈릴레오가 촬영한 목성의 가장 큰 4개의 위성(행성에서 멀어지는 순서대로 왼쪽에서 오른쪽으로): 이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토. 이미지: NASA/JPL/DLR
주노는 대기의 깊이를 탐구합니다.
Juno 미션은 두 번째 우주일 뿐입니다.태양계에서 가장 큰 행성을 연구하는 전용 장치입니다. 2011년 8월 5일 NASA에 의해 발사되어 2016년 7월 목성에 도착했으며 여전히 작동 중입니다.
Juno의 주요 목표는목성의 기원과 시간이 지남에 따라 행성이 어떻게 변하는지. 목성에 머무는 동안 자동 스테이션은 가스 거인의 대기 깊이를 조사했습니다. 행성의 격렬한 폭풍은 이전에 생각했던 것보다 더 혼란스럽고 멈출 수 없는 것처럼 보입니다. 예를 들어, 우주선은 목성의 북극에서 일부는 지구보다 큰 사이클론과 안티 사이클론 클러스터를 감지했습니다.
데이터를 기반으로 합성된 이미지,Juno가 적외선으로 수집한 이 사진은 행성의 북극에 있는 중앙 사이클론과 8개의 주변 사이클론을 보여줍니다. 이미지: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Juno는 목성의 핵을 관찰할 수 없지만직접적으로 우주선은 과학자들에게 행성의 핵이 이전에 생각했던 것보다 더 크고 "흐릿하다"는 증거를 제공했습니다. 연구원들은 가스 거인이 작고 단단한 중심이 아니라 "퍼지" 코어를 가지고 있다고 믿습니다.
Juno는 또한 여러 유형의 번개를 감지했습니다.목성의 대기에 대한 새로운 통찰력을 과학자들에게 제공합니다. 수집된 데이터에서 도출된 결론은 목성의 날씨가 어떤 경우에는 지구의 날씨와 근본적으로 다르다는 것을 암시합니다. 예를 들어, 지구에서 번개의 대부분은 물구름에서 나옵니다. 그러나 Juno는 온도가 물에 비해 너무 낮은 목성 대기에서 적어도 한 가지 유형의 번개가 형성된다는 사실을 발견했습니다. 아마도 그들은 얼음 결정과 암모니아의 충돌로 인해 발생합니다.
Juno가 얻은 목성의 적도 지역 단면(극은 보이지 않고 왼쪽과 오른쪽에 있음). 이미지: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Juno의 원래 임무는 2021년에 종료되었지만 NASA는 2025년까지 연장했습니다. 이 기간 동안 우주선은 가니메데, 유로파 및 이오를 자세히 관찰할 것입니다.
JUICE는 위성 궤도를 도는 최초의 탐사선
수많은 연구에도 불구하고 많은목성과 그 달에 관한 질문, 특히 얼음 아래 숨겨진 바다에서의 생명체 가능성과 관련된 질문은 여전히 답이 없습니다. 아마도 JUICE가 그 중 일부에 답할 수 있을 것입니다.
탐사선의 목성 여행은 7.5년 동안 지속되며,지구로의 세 번의 귀환이 포함됩니다. 우주선은 우리 행성의 중력과 금성의 한 번의 비행을 사용하여 궤도를 조정하고 2031년 12월에 거대 가스 행성 주위의 궤도에 들어갈 것입니다.
계획에 따르면 그는 행성 궤도에서 3년을 보낼 것이며,세 개의 주요 위성인 유로파, 가니메데, 칼리스토를 근접 비행하고 있습니다. 그 후 가니메데의 가장 큰 위성을 중심으로 궤도에 진입하여 달이 아닌 위성을 궤도에 진입시키는 최초의 인공 장치가 됩니다.
JUICE는 유럽을 두 번만 통과할 것입니다.위성 표면 위 약 400km 거리에 있습니다. 우주선이 여기에 오래 머물기에는 목성과 너무 가깝습니다. 그 후, 표면에서 200km 거리에 접근하는 4개의 주요 위성인 칼리스토의 가장 바깥쪽에 21회의 저공비행을 수행할 것입니다. 임무는 가니메데 주변의 안정적인 궤도로 끝날 것입니다.
가니메데 궤도에 있는 JUICE의 예술적인 애니메이션. 비디오: ESA
JUICE에는 10개의 과학 장비가 설치되어 있으며,이는 과학자들이 목성의 위성과 생명체의 잠재력을 분석하는 데 도움이 될 것입니다. 여기에는 카메라, 달의 얼음 지각과 그 환경의 화학적 구성을 분석하는 센서, 위성 표면의 상세한 지도를 작성하고 처음으로 그 아래를 볼 수 있는 자력계 및 레이더가 포함됩니다.
임무는 우주 정거장에서 발사될 예정이었습니다.프랑스령 기아나 2023년 4월 13일 15:15 모스크바 시간. 그러나 기상 조건으로 인해 시작이 하루 연기되었습니다. 두 번째 시도는 4월 14일 15:14로 예정되어 있습니다. ESA는 14:45에 출시를 라이브 스트리밍하기 시작합니다.
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커버에:JUICE 임무의 예술적 삽화. 이미지: ESA/ATG medialab(우주선); NASA/ESA/J. 니콜스(주피터); NASA/JPL(가니메데); NASA/JPL/애리조나 대학교(Io); NASA/JPL/DLR(Callisto 및 유럽)
2023년 4월 13일 업데이트: 새로운 출시 날짜 표시