Pe 14 aprilie 2023, Agenția Spațială Europeană lansează misiunea Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) pentru
JUICE nu va fi prima explorareun vehicul care se va apropia de gigantul gazos: opt stații interplanetare s-au apropiat de Jupiter în trecut, iar sonda Juno a NASA explorează planeta chiar acum. Unii dintre ei au folosit gigantul gazos doar ca „oprire” intermediară pentru a-și folosi gravitația pentru a obține accelerație și a intra pe o anumită orbită pentru a ajunge la periferia îndepărtată a sistemului solar și dincolo. Alții au studiat cu intenție planeta însăși și numeroșii ei sateliți.
Rătăcitori trecători care zboară în depărtare și descoperirile lor
Două nave spațiale gemene proiectate de NASAPioneer 10 și Pioneer 11 au devenit primele vehicule artificiale care au depășit centura de asteroizi și s-au apropiat de cea mai mare planetă din sistemul solar. Deși misiunile au început la aproximativ un an de distanță și au urmat traiectorii diferite, împreună au realizat o serie de fapte istorice.
Pioneer 10 a fost lansat pe 2 martie 1972 cumisiune ambițioasă de a studia centura de asteroizi, atmosfera lui Jupiter și sistemul solar exterior. La aproximativ un an și jumătate de la lansare, a ajuns la Jupiter. La cea mai apropiată apropiere, pe 4 decembrie 1973, a zburat la o distanță de 132.000 km de norii lui Jupiter.
„Pioneer-10” a făcut primele poze detaliateprim-plan al gigantului gazos și a făcut observații ale centurilor sale de radiații, câmpului magnetic și multe altele. După ce și-a încheiat misiunea principală, sonda s-a îndreptat către steaua Aldebaran, pe care se preconizează că va ajunge în aproximativ 2 milioane de ani.
Lansat la aproximativ un an dupăpredecesorul său, Pioneer 11, a zburat prin centura de asteroizi în 1974. A avut nevoie de ajutorul gravitației lui Jupiter pentru a ajunge la Saturn: pe 2 decembrie, stația interplanetară a trecut la o distanță de aproximativ 42,8 mii km de marginea norilor planetei. Ca rezultat al acestei părți a misiunii, el a făcut fotografii ale regiunilor polare ale lui Jupiter și ale lunilor sale.
Ilustrație artistică a sondelor Pioneer-10 și Pioneer-11. Imagine: NASA Ames
Imagini cu Jupiter și cu cele mai mari două luni din Europa (stânga) și Ganymede (dreapta) realizate de sonda spațială Pioneer 10. Imagine: NASA
Următorii „turiști” care au vizitat gazuluriaș, au devenit două sonde-„gemeni” „Voiagers”. Voyager 2 a fost lansat pe 20 august 1977, urmat de Voyager 1 două săptămâni mai târziu. Acesta din urmă și-a depășit „geamănul”, a zburat pe lângă Jupiter în martie 1979 și a făcut peste 18 mii de fotografii ale gigantului gazos și ale sateliților săi. A doua sondă, care a ajuns la Jupiter patru luni mai târziu, a permis cercetătorilor să compare modul în care fața planetei se schimbă.
Studiul a arătat cum se mișcă și se dezvoltăatmosfera planetei. Printre altele, Voyagers a arătat pentru prima dată că Marea Pată Roșie era o furtună care se rotește în sens invers acelor de ceasornic care interacționa cu alte furtuni mai mici. În plus, sateliții au descoperit un inel slab de praf care înconjoară planeta și mai multe luni necunoscute anterior, au descoperit vulcani activi pe Io și au arătat pentru prima dată falii liniare pe suprafața Europei - primul semn al unui ocean ascuns.
Imagini Voyager cu Jupiter și Marea Pată Roșie. Fotografii: NASA
În 1992, o navă spațială a zburat pe lângă Jupiter.aparatul „Ulysses”. Misiunea principală a acestui satelit a fost studierea Soarelui. Dar pentru a depăși planul eclipticii (planul în care se mișcă planetele) și a vedea regiunile polare ale stelei, sonda a folosit și gravitația celei mai mari planete. În timpul unui zbor al planetei, instrumentele satelitare au reușit să măsoare și să perfecționeze forma și dimensiunea magnetosferei lui Jupiter.
Sonda Cassini-Huygens este un proiect comun al NASA,Agențiile spațiale europene și italiene - este cel mai bine cunoscut pentru explorarea lui Saturn: timp de mai bine de 10 ani a înconjurat orbita planetei. Dar în drum spre locul de cercetare, acest dispozitiv a reușit să studieze și Jupiter. Camerele de înaltă rezoluție ale stației interplanetare au luat 26.000 de imagini ale atmosferei lui Jupiter în mai multe luni de zbor. Aceste fotografii i-au ajutat pe oamenii de știință să-și regândească înțelegerea benzilor roșii și albe de gaz din jurul planetei.
O imagine a lui Jupiter făcută de sonda Cassini. Foto: NASA/JPL/Institutul de Științe Spațiale
Ultima sondă care a zburat pe lângă Jupiter a fost"Noi orizonturi". O vizită la gigantul gazos în 2007 a fost o parte importantă a misiunii navei spațiale, deoarece gravitația planetei ar fi trebuit să o ajute să o îndrepte spre Pluto. În timpul zborului de cinci luni, New Horizons a rafinat calculele orbitei pentru lunile interioare ale lui Jupiter și a făcut primele fotografii de prim-plan ale Micii Puncte Roșii pentru prima dată.
Galileo este primul care orbitează Jupiter
Patru nave spațiale („Pioneers” șiVoyagers mai vizitaseră Jupiter, dar Galileo a fost prima sondă care a intrat intenționat pe orbita în jurul gigantului gazos. S-a lansat pe 18 octombrie 1989 și a ajuns pe cea mai mare planetă în decembrie 1995.
În timp ce se afla pe orbită, Galileo a scăzut în atmosferăsonda care a prelevat prima probe din atmosfera unei planete gazoase. A măsurat temperatura, presiunea, compoziția chimică, caracteristicile norilor, a studiat lumina soarelui, fulgerul și energia internă a planetei. În cele 58 de minute de funcționare, sonda a pătruns 200 km în atmosfera turbulentă a lui Jupiter înainte de a fi zdrobită, topită sau vaporizată din cauza presiunii și temperaturii intense.
Ilustrație artistică a lui Galileo zburând pe lângă suprafața vulcanică din Io. Imagine: NASA
Din întâmplare, a fost Galileo pentru prima datăa observat o cometă impactând o planetă când Shoemaker-Levy 9 s-a ciocnit cu Jupiter. În plus, timp de 14 ani de muncă pe orbita planetei, nava spațială a descoperit o centură de radiații intense deasupra vârfurilor norilor lui Jupiter, heliu în aproximativ aceeași concentrație ca pe Soare, prezența unui ocean sărat sub suprafața Europei, și, de asemenea, au colectat date despre miezul de fier și câmpul magnetic de pe Ganimede.
21 septembrie 2003, când Galileo aproapea rămas fără combustibil, NASA a trimis în mod deliberat nava spațială la o "aterizare" sinucigașă. Sonda a ars în atmosfera lui Jupiter pentru a proteja Europa, în oceanele căreia oamenii de știință cred că s-ar putea ascunde viața.
Cele mai mari patru luni ale lui Jupiter fotografiate de Galileo (de la stânga la dreapta în ordinea creșterii distanței față de planetă): Io, Europa, Ganimede, Calisto. Imagine: NASA/JPL/DLR
Juno explorează profunzimile atmosferei
Misiunea Juno este doar al doilea spațiuun dispozitiv dedicat studierii celei mai mari planete din sistemul solar. A fost lansat de NASA pe 5 august 2011, a ajuns la Jupiter în iulie 2016 și încă funcționează.
Scopul principal al lui Juno este să afle mai multe despreoriginea lui Jupiter și modul în care planeta se schimbă în timp. În timpul șederii sale pe Jupiter, stația automată a privit în adâncurile atmosferei gigantului gazos. Furtunile violente de pe planetă par mai haotice și de neoprit decât se credea anterior: de exemplu, nava spațială a detectat un grup de cicloni și anticicloni la polul nord al lui Jupiter, unele mai mari decât Pământul.
Imagine combinată bazată pe date,colectate de Juno în infraroșu, care arată ciclonul central de la polul nord al planetei și opt cicloni din jur. Imagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Deși Juno nu poate observa miezul lui Jupiterîn mod direct, nava spațială a oferit oamenilor de știință dovezi că nucleul planetei este mai mare și „mai neclar” decât se credea anterior. Cercetătorii cred că gigantul gazos are mai degrabă un nucleu „fuz” decât un centru mic, solid.
Juno a detectat și mai multe tipuri de fulgerepe Jupiter, oferind oamenilor de știință noi perspective asupra atmosferei planetei. Concluziile desprinse din datele colectate sugerează că vremea de pe Jupiter este, în unele cazuri, radical diferită de cea de pe Pământ. De exemplu, pe planeta noastră, cea mai mare parte a fulgerelor provine din norii de apă. Dar Juno a descoperit că cel puțin un tip de fulger se formează în atmosfera lui Jupiter, unde temperaturile sunt prea reci pentru apă. Poate că apar din cauza ciocnirii cristalelor de gheață și a amoniacului.
O secțiune din regiunea ecuatorială a lui Jupiter (polii nu sunt vizibili, sunt în stânga și în dreapta), obținută de Juno. Imagine: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Misiunea inițială a lui Juno s-a încheiat în 2021, dar NASA a prelungit-o până în 2025. În acest timp, nava spațială va arunca o privire mai atentă la Ganymede, Europa și Io.
JUICE este prima sondă care orbitează satelitul
În ciuda numeroaselor studii, multeÎntrebările despre Jupiter și lunile sale rămân fără răspuns, în special cele legate de posibilitatea vieții în oceanele ascunse sub gheață.Poate că JUICE poate răspunde la unele dintre ele.
Călătoria sondei către Jupiter va dura 7,5 ani șiva include trei întoarceri pe Pământ: nava va folosi gravitația planetei noastre și un zbor al lui Venus pentru a-și ajusta traiectoria și a intra pe orbita în jurul gigantului gazos în decembrie 2031.
Conform planului, el va petrece trei ani pe orbita planetei,făcând survolări apropiate ale celor trei sateliți principali: Europa, Ganimede și Callisto. După aceea, va intra pe orbită în jurul celui mai mare satelit al lui Ganymede, devenind primul dispozitiv artificial care orbita un alt satelit decât Luna.
JUICE va face doar două zboruri din Europa, zburătoarela o distanţă de aproximativ 400 km deasupra suprafeţei satelitului. Este prea aproape de Jupiter pentru ca navele spațiale să rămână aici foarte mult timp. După aceea, va efectua 21 de zboruri ale celui mai exterior dintre cele patru luni principale, Callisto, apropiindu-se de o distanță de 200 km de suprafața sa. Misiunea se va încheia cu o orbită stabilă în jurul lui Ganymede.
Animație artistică a lui JUICE pe orbita lui Ganimede. Video: ESA
JUICE are instalate 10 instrumente științifice,care îi va ajuta pe oamenii de știință să analizeze lunile lui Jupiter și potențialul lor de viață. Acestea includ camere, senzori pentru a analiza compoziția chimică a crustelor de gheață ale lunilor și a mediului lor, magnetometre și radare care vor crea hărți detaliate ale suprafețelor sateliților și vor privi sub ei pentru prima dată.
Misiunea urma să fie lansată din portul spațial în timpulGuyana Franceză 13 aprilie 2023 la 15:15 ora Moscovei. Dar din cauza condițiilor meteo, startul a fost amânat cu o zi: a doua încercare este programată pentru 14 aprilie la ora 15:14. ESA va începe transmiterea live a lansării la ora 14:45.
Citeste mai mult:
Oamenii de știință au studiat un obiect ultraluminos care încalcă legea fizicii
„Marea” de quarci în interiorul unui proton: în ce constă o particulă elementară
Privește harta cu cea mai mare rezoluție a lui Marte: 110.000 de cadre și 5,7 trilioane de pixeli
Pe coperta:ilustrare artistică a misiunii JUICE. Imagine: ESA/ATG medialab (navă spațială); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymede); NASA/JPL/Universitatea din Arizona (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto și Europa)
Actualizare 13.04.2023: este indicată o nouă dată de lansare