Európska vesmírna agentúra 13. apríla 2023 spúšťa misiu Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) na
JUICE nebude prvý prieskumnývozidlo, ktoré sa priblíži k plynnému obrovi: k Jupiteru sa v minulosti priblížilo osem medziplanetárnych staníc a planétu práve teraz skúma sonda NASA Juno. Niektorí z nich použili plynového obra len ako medziľahlú „zastávku“, aby využili svoju gravitáciu na zrýchlenie a vstúpili na danú obežnú dráhu, aby dosiahli ďaleké okraje slnečnej sústavy a ďalej. Iní cielene skúmali samotnú planétu a jej mnohé satelity.
Prelietaví tuláci letiaci do diaľky a ich objavy
Dve dvojčatá kozmické lode navrhnuté NASAPioneer 10 a Pioneer 11 sa stali prvými umelými vozidlami, ktoré prekročili pás asteroidov a priblížili sa k najväčšej planéte slnečnej sústavy. Hoci sa misie začali s približne ročným odstupom a sledovali rôzne trajektórie, spoločne dosiahli množstvo historických výkonov.
Pioneer 10 bol uvedený na trh 2. marca 1972 sambiciózna misia na štúdium pásu asteroidov, atmosféry Jupitera a vonkajšej slnečnej sústavy. Asi rok a pol po štarte dosiahol Jupiter. Pri najbližšom priblížení 4. decembra 1973 preletel vo vzdialenosti 132 000 km od oblakov Jupitera.
"Pioneer-10" urobil prvé detailné snímkydetailný záber na plynného obra a pozorovanie jeho radiačných pásov, magnetického poľa a mnoho ďalšieho. Po dokončení svojej hlavnej misie zamierila sonda k hviezde Aldebaran, ku ktorej by sa mala dostať asi za 2 milióny rokov.
Spustený asi rok po ňomjeho predchodca Pioneer 11 preletel pásom asteroidov v roku 1974. Na dosiahnutie Saturnu potreboval pomoc Jupiterovej gravitácie: 2. decembra prešla medziplanetárna stanica vo vzdialenosti asi 42,8 tisíc km od okraja oblakov planéty. V dôsledku tejto časti misie urobil snímky polárnych oblastí Jupitera a jeho mesiacov.
Umelecké znázornenie sond Pioneer-10 a Pioneer-11. Obrázok: NASA Ames
Snímky Jupitera a dvoch najväčších mesiacov Európy (vľavo) a Ganymedu (vpravo), ktoré urobila kozmická loď Pioneer 10. Obrázok: NASA
Ďalší "turisti", ktorí navštívili plynobr, sa stali dve sondy-"dvojičky" "Voyagery". Voyager 2 odštartoval 20. augusta 1977, o dva týždne neskôr nasledoval Voyager 1. Tá predbehla svoje „dvojča“, v marci 1979 preletela okolo Jupitera a urobila viac ako 18-tisíc snímok plynového obra a jeho satelitov. Druhá sonda, ktorá sa dostala k Jupiteru o štyri mesiace neskôr, umožnila výskumníkom porovnať, ako sa mení tvár planéty.
Štúdia ukázala, ako sa pohybuje a vyvíjaatmosféru planéty. Voyagery okrem iného prvýkrát ukázali, že Veľká červená škvrna bola proti smeru hodinových ručičiek rotujúca búrka, ktorá interagovala s inými, menšími búrkami. Okrem toho satelity objavili slabý prstenec prachu obklopujúci planétu a niekoľko dovtedy neznámych mesiacov, objavili aktívne sopky na Io a po prvýkrát ukázali lineárne zlomy na povrchu Európy – prvé znamenie skrytého oceánu.
Snímky Jupitera a Veľkej červenej škvrny z Voyageru. Fotografie: NASA
V roku 1992 preletela okolo Jupitera kozmická loď.prístroj "Ulysses". Hlavnou úlohou tohto satelitu bolo skúmať Slnko. Na prekročenie roviny ekliptiky (roviny, v ktorej sa planéty pohybujú) a zobrazenie polárnych oblastí hviezdy však sonda využila aj gravitáciu najväčšej planéty. Počas preletu okolo planéty sa satelitným prístrojom podarilo zmerať a spresniť tvar a veľkosť Jupiterovej magnetosféry.
Sonda Cassini-Huygens je spoločný projekt NASA,Európska a talianska vesmírna agentúra - je najznámejšia vďaka svojmu skúmaniu Saturnu: viac ako 10 rokov krúžil po obežnej dráhe planéty. No na ceste na miesto výskumu sa tomuto zariadeniu podarilo študovať aj Jupiter. Kamery medziplanetárnej stanice s vysokým rozlíšením nasnímali 26 000 snímok atmosféry Jupitera počas niekoľkých mesiacov preletu. Tieto fotografie pomohli vedcom prehodnotiť ich chápanie červených a bielych pásov plynu okolo planéty.
Snímka Jupitera urobená sondou Cassini. Foto: NASA/JPL/Space Science Institute
Posledná sonda, ktorá preletela okolo Jupitera, bola„Nové horizonty“. Návšteva plynového obra v roku 2007 bola dôležitou súčasťou misie kozmickej lode, pretože gravitácia planéty jej mala pomôcť nasmerovať ju k Plutu. Počas päťmesačného preletu spoločnosť New Horizons spresnila výpočty obežnej dráhy vnútorných mesiacov Jupitera a po prvýkrát urobila prvé detailné fotografie Malej červenej škvrny.
Galileo ako prvý obieha okolo Jupitera
Štyri kozmické lode („Pionieri“ aVoyagery navštívili Jupiter už predtým, ale Galileo bola prvou sondou, ktorá zámerne vstúpila na obežnú dráhu okolo plynného obra. Štartoval 18. októbra 1989 a najväčšiu planétu dosiahol v decembri 1995.
Keď bol Galileo na obežnej dráhe, klesol atmosférickýsonda, ktorá ako prvá odobrala vzorky atmosféry plynnej planéty. Meral teplotu, tlak, chemické zloženie, charakteristiky oblakov, študoval slnečné svetlo, blesky a vnútornú energiu planéty. Za 58 minút prevádzky sonda prenikla 200 km do turbulentnej atmosféry Jupitera, než bola rozdrvená, roztavená alebo vyparená v dôsledku intenzívneho tlaku a teploty.
Umelecké znázornenie letu Galilea okolo sopečného povrchu Io. Obrázok: NASA
Náhodou to bol prvýkrát Galileopozoroval dopad kométy na planétu, keď sa Shoemaker-Levy 9 zrazil s Jupiterom. Okrem toho kozmická loď za 14 rokov práce na obežnej dráhe planéty objavila intenzívny radiačný pás nad vrcholmi oblakov Jupitera, hélium v približne rovnakej koncentrácii ako na Slnku, prítomnosť slaného oceánu pod povrchom Európy, príp. a tiež zozbieral údaje o železnom jadre a magnetickom poli na Ganymede.
21. septembra 2003, kedy takmer Galileodošlo palivo, NASA zámerne poslala vesmírnu loď na samovražedné „pristátie“. Sonda zhorela v atmosfére Jupitera, aby ochránila Európu, v ktorej oceánoch sa vedci domnievajú, že sa môže skrývať život.
Štyri najväčšie mesiace Jupitera odfotografované Galileom (zľava doprava v poradí narastajúcej vzdialenosti od planéty): Io, Európa, Ganymede, Callisto. Obrázok: NASA/JPL/DLR
Juno skúma hlbiny atmosféry
Misia Juno je len druhý priestorzariadenie určené na štúdium najväčšej planéty slnečnej sústavy. NASA ho vypustila 5. augusta 2011, k Jupiteru dorazila v júli 2016 a stále funguje.
Hlavným cieľom Juno je dozvedieť sa viac opôvod Jupitera a ako sa planéta mení v čase. Automatická stanica sa počas pobytu na Jupiteri pozrela do hlbín atmosféry plynného obra. Násilné búrky na planéte sa zdajú byť chaotickejšie a nezastaviteľnejšie, ako sa doteraz predpokladalo: kozmická loď napríklad zaznamenala na severnom póle Jupitera zhluk cyklónov a anticyklónov, niektoré väčšie ako Zem.
Kombinovaný obrázok na základe údajov,zhromaždené Juno v infračervenom spektre, ktoré ukazuje centrálny cyklón na severnom póle planéty a osem okolitých cyklónov. Obrázok: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Hoci Juno nemôže pozorovať jadro Jupiterakozmická loď priamo poskytla vedcom dôkaz, že jadro planéty je väčšie a „rozmazanejšie“, ako sa doteraz predpokladalo. Vedci sa domnievajú, že plynový gigant má skôr „rozmazané“ jadro než malé, pevné centrum.
Juno zachytila aj niekoľko druhov bleskovna Jupiteri, čo vedcom poskytuje nové poznatky o atmosfére planéty. Závery zo zozbieraných údajov naznačujú, že počasie na Jupiteri sa v niektorých prípadoch radikálne líši od počasia na Zemi. Napríklad na našej planéte väčšina bleskov pochádza z vodných mrakov. Juno však zistila, že prinajmenšom jeden typ blesku sa tvorí vysoko v atmosfére Jupitera, kde sú teploty príliš nízke pre vodu. Možno vznikajú v dôsledku kolízie ľadových kryštálov a amoniaku.
Časť rovníkovej oblasti Jupitera (póly nie sú viditeľné, sú vľavo a vpravo), ktorú získala Juno. Obrázok: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Pôvodná misia Juno sa skončila v roku 2021, no NASA ju predĺžila do roku 2025. Počas tejto doby sa sonda bližšie pozrie na Ganymede, Európu a Io.
JUICE je prvou sondou na obežnej dráhe satelitu
Napriek početným štúdiám mnohéOtázky o Jupiteri a jeho mesiacoch zostávajú nezodpovedané, najmä tie, ktoré súvisia s možnosťou života v oceánoch ukrytých pod ľadom.Možno na niektoré z nich dokáže odpovedať JUICE.
Cesta sondy k Jupiteru potrvá 7,5 roka abude zahŕňať tri návraty na Zem: loď využije gravitáciu našej planéty a jeden prelet okolo Venuše, aby upravila svoju trajektóriu a v decembri 2031 vstúpila na obežnú dráhu okolo plynného obra.
Podľa plánu strávi tri roky na obežnej dráhe planéty,blízko svojich troch hlavných satelitov: Europa, Ganymede a Callisto. Potom sa dostane na obežnú dráhu okolo najväčšieho satelitu Ganymede a stane sa prvým umelým zariadením na obežnej dráhe iného satelitu ako Mesiaca.
JUICE urobí len dva prelety Európy, letieťvo vzdialenosti asi 400 km nad povrchom družice. Je príliš blízko Jupitera na to, aby tu kozmická loď zostala veľmi dlho. Potom vykoná 21 preletov najvzdialenejšieho zo štyroch hlavných mesiacov Callisto, pričom sa priblíži na vzdialenosť 200 km od jeho povrchu. Misia sa skončí stabilnou obežnou dráhou okolo Ganymedu.
Umelecká animácia JUICE na obežnej dráhe Ganymede. Video: ESA
JUICE má nainštalovaných 10 vedeckých prístrojov,čo pomôže vedcom analyzovať Jupiterove mesiace a ich potenciál pre život. Patria sem kamery, senzory na analýzu chemického zloženia ľadovej kôry mesiacov a ich prostredia, magnetometre a radary, ktoré po prvýkrát vytvoria podrobné mapy povrchov satelitov a nahliadnu pod ne.
Misia má odštartovať z kozmodrómu vo Francúzskej Guyane 13. apríla 2023 o 15:15 moskovského času. ESA začne naživo vysielať štart o 14:45.
Čítaj viac:
Vedci skúmali ultrajasný objekt, ktorý porušuje fyzikálny zákon
"More" kvarkov vo vnútri jedného protónu: z čoho pozostáva elementárna častica
Pozrite sa na mapu Marsu s najvyšším rozlíšením: 110 000 snímok a 5,7 bilióna pixelov
Na obale:umelecká ilustrácia misie JUICE. Obrázok: ESA/ATG medialab (kozmická loď); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymede); NASA/JPL/University of Arizona (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto a Európa)