2023 m. balandžio 13 d. Europos kosmoso agentūra pradeda misiją „Jupiter Icy Moons Explorer“ (JUICE).
JUICE nebus pirmasis tiriamasistransporto priemonė, kuri priartės prie dujų milžino: aštuonios tarpplanetinės stotys priartėjo prie Jupiterio praeityje, o NASA zondas Juno šiuo metu tyrinėja planetą. Kai kurie iš jų naudojo dujų milžiną tik kaip tarpinį „stotelę“, kad panaudotų jo gravitaciją pagreitinti ir patekti į tam tikrą orbitą, kad pasiektų tolimus Saulės sistemos pakraščius ir toliau. Kiti tikslingai tyrinėjo pačią planetą ir daugybę jos palydovų.
Į tolį skrendantys trumpalaikiai klajūnai ir jų atradimai
Du NASA sukurti erdvėlaiviai dvyniai„Pioneer 10“ ir „Pioneer 11“ tapo pirmosiomis dirbtinėmis transporto priemonėmis, kurios peržengė asteroidų juostą ir priartėjo prie didžiausios Saulės sistemos planetos. Nors misijos prasidėjo maždaug metų skirtumu ir vyko skirtingomis trajektorijomis, kartu jos padarė daugybę istorinių žygdarbių.
Pioneer 10 buvo paleistas 1972 m. kovo 2 dambicinga misija ištirti asteroidų juostą, Jupiterio atmosferą ir išorinę saulės sistemą. Praėjus maždaug pusantrų metų po paleidimo, jis pasiekė Jupiterį. Artimiausiu priartėjimu 1973 metų gruodžio 4 dieną jis nuskriejo 132 000 km atstumu nuo Jupiterio debesų.
„Pioneer-10“ padarė pirmąsias išsamias nuotraukasiš arti nufotografavo dujų milžiną ir stebėjo jo spinduliavimo juostas, magnetinį lauką ir daug daugiau. Baigęs savo pagrindinę misiją, zondas patraukė link Aldebarano žvaigždės, kurią turėtų pasiekti maždaug po 2 mln.
Pradėtas naudoti praėjus maždaug metams po jojo pirmtakas Pioneer 11 per asteroidų juostą praskriejo 1974 m. Jam prireikė Jupiterio gravitacijos pagalbos, kad pasiektų Saturną: gruodžio 2 dieną tarpplanetinė stotis pralėkė maždaug 42,8 tūkst. km atstumu nuo planetos debesų krašto. Vykdydamas šią misijos dalį, jis nufotografavo Jupiterio ir jo palydovų poliarinius regionus.
Meninė zondų Pioneer-10 ir Pioneer-11 iliustracija. Nuotrauka: NASA Ames
Jupiterio ir dviejų didžiausių Europos (kairėje) ir Ganimedo (dešinėje) palydovų nuotraukos, padarytos Pioneer 10 erdvėlaiviu. Nuotrauka: NASA
Kitas "turistas", kuris aplankė dujasmilžinas, tapo dviem zondais-"dvyniais" "Voyagers". „Voyager 2“ paleistas 1977 m. rugpjūčio 20 d., o po dviejų savaičių – „Voyager 1“. Pastarasis aplenkė savo „dvynį“, 1979-ųjų kovą praskriejo pro Jupiterį ir padarė daugiau nei 18 tūkstančių dujų milžino ir jo palydovų nuotraukų. Antrasis zondas, pasiekęs Jupiterį po keturių mėnesių, leido mokslininkams palyginti, kaip keičiasi planetos veidas.
Tyrimas parodė, kaip jis juda ir vystosiplanetos atmosfera. Be kita ko, „Voyagers“ pirmą kartą parodė, kad Didžioji Raudonoji dėmė buvo prieš laikrodžio rodyklę besisukanti audra, sąveikaujanti su kitomis, mažesnėmis audrom. Be to, palydovai aptiko silpną dulkių žiedą, supantį planetą ir keletą anksčiau nežinomų mėnulių, atrado aktyvius ugnikalnius Io, o Europos paviršiuje pirmą kartą parodė linijinius lūžius – tai pirmasis paslėpto vandenyno ženklas.
Jupiterio ir Didžiosios Raudonosios dėmės kelionės vaizdai. Nuotraukos: NASA
1992 metais pro Jupiterį praskrido erdvėlaivis.aparatas „Ulisas“. Pagrindinė šio palydovo misija buvo Saulės tyrimas. Tačiau norint peržengti ekliptikos plokštumą (plokštumą, kuria juda planetos) ir pamatyti žvaigždės poliarinius regionus, zondas taip pat panaudojo didžiausios planetos gravitaciją. Skrendant pro planetą, palydoviniai instrumentai sugebėjo išmatuoti ir patobulinti Jupiterio magnetosferos formą ir dydį.
Cassini-Huygens zondas yra bendras NASA projektas,Europos ir Italijos kosmoso agentūros – geriausiai žinomas dėl savo Saturno tyrinėjimų: daugiau nei 10 metų jis skriejo aplink planetos orbitą. Tačiau pakeliui į tyrimų vietą šis prietaisas taip pat sugebėjo ištirti Jupiterį. Tarpplanetinės stoties didelės raiškos kameros nufotografavo 26 000 Jupiterio atmosferos vaizdų per kelis mėnesius skrendant pro šalį. Šios nuotraukos padėjo mokslininkams permąstyti savo supratimą apie raudonas ir baltas dujų juostas aplink planetą.
Cassini zondo užfiksuotas Jupiterio vaizdas. Nuotrauka: NASA/JPL/Kosmoso mokslo institutas
Paskutinis zondas, praskridęs pro Jupiterį, buvo"Nauji horizontai". 2007 m. apsilankymas dujų milžine buvo svarbi erdvėlaivio misijos dalis, nes planetos gravitacija turėjo padėti nukreipti jį link Plutono. Per penkis mėnesius trukusį skrydį „New Horizons“ patobulino Jupiterio vidinių palydovų orbitos skaičiavimus ir pirmą kartą padarė pirmąsias Raudonosios dėmės nuotraukas iš arti.
Galilėjus yra pirmasis, kuris skrieja aplink Jupiterį
Keturi erdvėlaiviai („Pioneers“ irKeliautojai Jupiteryje lankėsi ir anksčiau, tačiau „Galileo“ buvo pirmasis zondas, tikslingai įskridęs į orbitą aplink dujų milžiną. Jis paleistas 1989 m. spalio 18 d., o didžiausią planetą pasiekė 1995 m. gruodį.
Orbitoje „Galileo“ numetė atmosferązondas, kuris pirmą kartą paėmė mėginius iš dujų planetos atmosferos. Jis matavo temperatūrą, slėgį, cheminę sudėtį, debesų savybes, tyrinėjo saulės šviesą, žaibą ir vidinę planetos energiją. Per 58 veikimo minutes zondas prasiskverbė 200 km į audringą Jupiterio atmosferą, kol buvo sutraiškytas, išsilydęs ar išgaravęs dėl didelio slėgio ir temperatūros.
Meninė „Galileo“ iliustracija, skrendanti pro Io ugnikalnio paviršių. Nuotrauka: NASA
Atsitiktinai pirmą kartą tai buvo „Galileo“.stebėjo kometą, atsitrenkiančią į planetą, kai Shoemaker-Levy 9 susidūrė su Jupiteriu. Be to, per 14 metų darbo planetos orbitoje erdvėlaivis aptiko intensyvią spinduliuotės juostą virš Jupiterio debesų viršūnių, helio, kurio koncentracija maždaug tokia pati kaip Saulėje, sūraus vandenyno buvimą po Europos paviršiumi, taip pat surinko duomenis apie geležies šerdį ir magnetinį lauką Ganimede.
2003 m. rugsėjo 21 d., kai „Galileo“ beveikbaigėsi degalai, NASA tyčia išsiuntė erdvėlaivį savižudiškam „nusileidimui“. Zondas sudegė Jupiterio atmosferoje, kad apsaugotų Europą, kurios vandenynuose, mokslininkų nuomone, gali slypėti gyvybė.
Galilėjaus nufotografuoti keturi didžiausi Jupiterio palydovai (iš kairės į dešinę didėjančio atstumo nuo planetos tvarka): Io, Europa, Ganymede, Callisto. Vaizdas: NASA/JPL/DLR
Juno tyrinėja atmosferos gelmes
„Juno“ misija yra tik antroji erdvėprietaisas, skirtas didžiausiai Saulės sistemos planetai tirti. NASA jį paleido 2011 m. rugpjūčio 5 d., į Jupiterį atskrido 2016 m. liepą ir vis dar veikia.
Pagrindinis Juno tikslas yra sužinoti daugiau apieJupiterio kilmė ir kaip planeta keičiasi laikui bėgant. Būdama Jupiteryje automatinė stotis pažvelgė į dujų milžino atmosferos gelmes. Siaubingos audros planetoje atrodo chaotiškesnės ir nesustabdomesnės, nei manyta anksčiau: pavyzdžiui, erdvėlaivis Jupiterio šiauriniame ašigalyje aptiko ciklonų ir anticiklonų spiečius, kai kurie didesni už Žemę.
Kombinuotas vaizdas, pagrįstas duomenimis,surinko Juno infraraudonuoju spinduliu, kuriame rodomas centrinis ciklonas planetos šiauriniame ašigalyje ir aštuoni aplinkiniai ciklonai. Vaizdas: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Nors Junona negali stebėti Jupiterio šerdiestiesiogiai, erdvėlaivis pateikė mokslininkams įrodymų, kad planetos šerdis yra didesnė ir „miglotesnė“, nei manyta anksčiau. Tyrėjai mano, kad dujų milžinas turi „neaiškią“ šerdį, o ne mažą kietą centrą.
Juno taip pat aptiko kelių tipų žaibusJupiteryje, suteikdamas mokslininkams naujų įžvalgų apie planetos atmosferą. Iš surinktų duomenų padarytos išvados rodo, kad Jupiterio orai kai kuriais atvejais kardinaliai skiriasi nuo Žemės. Pavyzdžiui, mūsų planetoje didžioji dalis žaibų kyla iš vandens debesų. Tačiau Juno nustatė, kad bent vieno tipo žaibai susiformuoja aukštai Jupiterio atmosferoje, kur temperatūra per šalta vandeniui. Galbūt jie atsiranda dėl ledo kristalų ir amoniako susidūrimo.
Jupiterio pusiaujo regiono atkarpa (poliai nesimato, jie yra kairėje ir dešinėje), gauta Junonos. Vaizdas: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Pirminė Juno misija baigėsi 2021 m., tačiau NASA ją pratęsė iki 2025 m. Per šį laiką erdvėlaivis iš arčiau apžiūrės Ganimedą, Europą ir Io.
JUICE yra pirmasis zondas, skriejantis aplink palydovą
Nepaisant daugybės tyrimų, daugelisKlausimai apie Jupiterį ir jo mėnulius lieka neatsakyti, ypač tie, kurie susiję su gyvybės galimybe po ledu pasislėpusiuose vandenynuose.Galbūt SULIS gali atsakyti į kai kuriuos iš jų.
Zondo kelionė į Jupiterį truks 7,5 metų irapims tris grįžimus į Žemę: laivas naudos mūsų planetos gravitaciją ir vieną praskridimą pro Venerą, kad pakoreguotų savo trajektoriją ir 2031 m. gruodį įskris į orbitą aplink dujų milžiną.
Pagal planą jis planetos orbitoje praleis trejus metus,arti aplenkdamas tris pagrindinius savo palydovus: Europą, Ganimedą ir Callisto. Po to jis skris į orbitą aplink didžiausią Ganimedo palydovą ir taps pirmuoju dirbtiniu įrenginiu, skriejančiu aplink kitą palydovą, o ne Mėnulį.
JUICE skraidys tik du kartus po Europąmaždaug 400 km atstumu virš palydovo paviršiaus. Jis yra per arti Jupiterio, kad erdvėlaiviai galėtų čia išbūti labai ilgai. Po to jis atliks 21 tolimiausio iš keturių pagrindinių mėnulių Callisto praskridimą, artėjantį 200 km atstumu nuo jo paviršiaus. Misija baigsis stabilia orbita aplink Ganimedą.
Meninė JUICE animacija Ganimedo orbitoje. Vaizdo įrašas: ESA
JUICE įdiegta 10 mokslinių instrumentų,kuri padės mokslininkams analizuoti Jupiterio palydovus ir jų gyvybės potencialą. Tai kameros, jutikliai, skirti analizuoti ledinių mėnulių plutų ir jų aplinkos cheminę sudėtį, magnetometrai ir radarai, kurie sukurs išsamius palydovų paviršių žemėlapius ir pirmą kartą pažvelgs po jais.
Misija turi būti paleista iš kosmodromo Prancūzijos Gvianoje 2023 m. balandžio 13 d., 15:15 Maskvos laiku. ESA pradės tiesioginę paleidimo transliaciją 14:45.
Skaityti daugiau:
Mokslininkai ištyrė itin ryškų objektą, kuris pažeidžia fizikos dėsnį
Kvarkų „jūra“ viename protone: iš ko susideda elementarioji dalelė
Pažiūrėkite į aukščiausios raiškos Marso žemėlapį: 110 000 kadrų ir 5,7 trilijono pikselių
Ant viršelio:meninė JUICE misijos iliustracija. Vaizdas: ESA/ATG medialab (erdvėlaivis); NASA/ESA/J. Nicholsas (Jupiteris); NASA/JPL (Ganymede); NASA/JPL/Arizonos universitetas (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto ir Europa)