Den 14 april 2023 lanserar European Space Agency uppdraget Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) för att
JUICE kommer inte att vara den första utforskandeett fordon som kommer att närma sig gasjätten: åtta interplanetära stationer har närmat sig Jupiter tidigare, och NASA:s Juno-sond utforskar planeten just nu. Några av dem använde gasjätten endast som ett mellanliggande "stopp" för att använda dess gravitation för att få acceleration och gå in i en given omloppsbana för att nå solsystemets avlägsna utkanter och bortom. Andra studerade målmedvetet själva planeten och dess många satelliter.
Flyktiga vandrare som flyger i fjärran och deras upptäckter
Två dubbla rymdskepp designade av NASAPioneer 10 och Pioneer 11 blev de första konstgjorda fordonen som gick bortom asteroidbältet och närmade sig den största planeten i solsystemet. Även om uppdragen började med ungefär ett års mellanrum och följde olika banor, åstadkom de tillsammans ett antal historiska bedrifter.
Pioneer 10 lanserades den 2 mars 1972 medambitiöst uppdrag att studera asteroidbältet, Jupiters atmosfär och det yttre solsystemet. Ungefär ett och ett halvt år efter lanseringen nådde den Jupiter. När den närmade sig den 4 december 1973 flög den på ett avstånd av 132 000 km från Jupiters moln.
"Pioneer-10" tog de första detaljerade bildernanärbild av gasjätten och gjorde observationer av dess strålningsbälten, magnetfält och mycket mer. Efter att ha avslutat sitt huvuduppdrag styrde sonden mot stjärnan Aldebaran, som den förväntas nå om cirka 2 miljoner år.
Lanserades ungefär ett år efter dessdess föregångare, Pioneer 11, flög genom asteroidbältet 1974. Han behövde hjälp av Jupiters gravitation för att nå Saturnus: den 2 december passerade den interplanetära stationen på ett avstånd av cirka 42,8 tusen km från kanten av planetens moln. Som ett resultat av denna del av uppdraget tog han bilder av Jupiters polarområden och dess månar.
Konstnärlig illustration av sonderna Pioneer-10 och Pioneer-11. Bild: NASA Ames
Bilder av Jupiter och de två största månarna i Europa (vänster) och Ganymedes (höger) tagna av rymdfarkosten Pioneer 10. Bild: NASA
Nästa "turister" som besökte gasenjätte, blev två sonder-"tvillingar" "Voyagers". Voyager 2 lanserades den 20 augusti 1977, följt av Voyager 1 två veckor senare. Den senare körde om sin "tvilling", flög förbi Jupiter i mars 1979 och tog mer än 18 tusen bilder av gasjätten och dess satelliter. Den andra sonden, som nådde Jupiter fyra månader senare, gjorde det möjligt för forskare att jämföra hur planetens ansikte förändras.
Studien visade hur den rör sig och utvecklasplanetens atmosfär. Bland annat visade Voyagers för första gången att den stora röda fläcken var en motsols roterande storm som samverkade med andra, mindre stormar. Dessutom upptäckte satelliterna en svag ring av damm som omgav planeten och flera tidigare okända månar, upptäckte aktiva vulkaner på Io och visade för första gången linjära fel på Europas yta – det första tecknet på ett gömt hav.
Voyager-bilder av Jupiter och den stora röda fläcken. Foton: NASA
1992 flög en rymdfarkost förbi Jupiter.apparat "Ulysses". Huvuduppdraget för denna satellit var att studera solen. Men för att gå bortom ekliptikans plan (planet där planeterna rör sig) och se stjärnans polarområden, använde sonden också gravitationen hos den största planeten. Under en förbiflygning av planeten lyckades satellitinstrument mäta och förfina formen och storleken på Jupiters magnetosfär.
Cassini-Huygens-sonden är ett gemensamt NASA-projekt,De europeiska och italienska rymdorganisationerna - är mest känd för sin utforskning av Saturnus: i mer än 10 år cirklade han runt planetens bana. Men på vägen till forskningsplatsen lyckades den här enheten också studera Jupiter. Den interplanetära stationens högupplösta kameror tog 26 000 bilder av Jupiters atmosfär under flera månaders förbiflygning. Dessa fotografier har hjälpt forskare att ompröva sin förståelse av de röda och vita gasbanden runt planeten.
En bild av Jupiter tagen av Cassini-sonden. Foto: NASA/JPL/Space Science Institute
Den sista sonden som flög förbi Jupiter var"Nya horisonter". Ett besök hos gasjätten 2007 var en viktig del av rymdfarkostens uppdrag, eftersom planetens gravitation borde ha hjälpt till att styra den mot Pluto. Under den fem månader långa förbiflygningen förfinade New Horizons omloppsberäkningar för Jupiters inre månar och tog de första närbilderna av den lilla röda fläcken för första gången.
Galileo är den första som kretsar kring Jupiter
Fyra rymdfarkoster ("Pionjärer" ochVoyagers hade besökt Jupiter tidigare, men Galileo var den första sonden som målmedvetet gick in i omloppsbana runt gasjätten. Den lanserades den 18 oktober 1989 och nådde den största planeten i december 1995.
Medan han var i omloppsbana föll Galileo atmosfärisktsonden som först tog prov på atmosfären på en gasplanet. Han mätte temperatur, tryck, kemisk sammansättning, molnens egenskaper, studerade solljus, blixtar och planetens inre energi. Under sina 58 minuters drift trängde sonden 200 km in i Jupiters turbulenta atmosfär innan den krossades, smälte eller förångades på grund av intensivt tryck och temperatur.
Konstnärlig illustration av Galileo som flyger förbi Ios vulkaniska yta. Bild: NASA
Av en slump var det Galileo för första gångenobserverade en komet som träffade en planet när Shoemaker-Levy 9 kolliderade med Jupiter. Dessutom, under 14 års arbete i planetens omloppsbana, upptäckte rymdfarkosten ett intensivt strålningsbälte ovanför Jupiters molntoppar, helium i ungefär samma koncentration som på solen, närvaron av ett salt hav under Europas yta, och samlade även in data om järnkärnan och magnetfältet på Ganymedes.
21 september 2003, då Galileo nästanfick slut på bränsle skickade NASA medvetet rymdfarkosten på en självmords-"landning". Sonden brann upp i Jupiters atmosfär för att skydda Europa, i vars hav forskare tror att livet kan gömma sig.
Jupiters fyra största månar fotograferade av Galileo (från vänster till höger i ordning efter ökande avstånd från planeten): Io, Europa, Ganymedes, Callisto. Bild: NASA/JPL/DLR
Juno utforskar atmosfärens djup
Juno-uppdraget är bara det andra utrymmeten apparat dedikerad till att studera den största planeten i solsystemet. Den lanserades av NASA den 5 augusti 2011, anlände till Jupiter i juli 2016 och är fortfarande i drift.
Huvudmålet med Juno är att lära sig mer omursprunget till Jupiter och hur planeten förändras över tiden. Under sin vistelse på Jupiter tittade den automatiska stationen in i djupet av gasjättens atmosfär. Våldsamma stormar på planeten verkar mer kaotiska och ostoppbara än man tidigare trott: till exempel upptäckte rymdfarkosten ett kluster av cykloner och anticykloner vid Jupiters nordpol, några större än jorden.
Kombinerad bild baserad på data,insamlad av Juno i infrarött, som visar den centrala cyklonen vid planetens nordpol och åtta omgivande cykloner. Bild: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Även om Juno inte kan observera Jupiters kärnadirekt försåg rymdfarkosten forskarna med bevis för att planetens kärna är större och "fuzziare" än man tidigare trott. Forskarna tror att gasjätten har en "fuzzy" kärna snarare än ett litet, solidt centrum.
Juno upptäckte också flera typer av blixtarpå Jupiter, vilket ger forskare nya insikter om planetens atmosfär. Slutsatserna från de insamlade uppgifterna tyder på att vädret på Jupiter i vissa fall är radikalt annorlunda än jordens. Till exempel på vår planet kommer det mesta av blixten från vattenmoln. Men Juno har funnit att åtminstone en typ av blixtar bildas högt upp i Jupiters atmosfär, där temperaturen är för kall för vatten. Kanske uppstår de på grund av kollisionen mellan iskristaller och ammoniak.
En del av Jupiters ekvatorialregion (polerna är inte synliga, de är till vänster och höger), erhållen av Juno. Bild: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Junos ursprungliga uppdrag avslutades 2021, men NASA har förlängt det till 2025. Under denna tid kommer rymdfarkosten att titta närmare på Ganymedes, Europa och Io.
JUICE är den första sonden som kretsar runt satelliten
Trots många studier, mångaFrågor om Jupiter och dess månar förblir obesvarade, särskilt de som rör möjligheten av liv i haven gömda under isen. Kanske kan JUICE svara på några av dem.
Sondens resa till Jupiter kommer att pågå i 7,5 år ochkommer att omfatta tre återkomster till jorden: skeppet kommer att använda vår planets gravitation och en förbiflygning av Venus för att justera sin bana och gå in i omloppsbana runt gasjätten i december 2031.
Enligt planen kommer han att tillbringa tre år i omloppsbana om planeten,gör nära förbiflygningar av sina tre huvudsatelliter: Europa, Ganymedes och Callisto. Efter det kommer den att gå i omloppsbana runt Ganymedes största satellit, och blir den första konstgjorda enheten som kretsar kring en annan satellit än månen.
JUICE kommer bara att göra två förbiflygningar av Europa, flygandepå ett avstånd av cirka 400 km över satellitens yta. Det är för nära Jupiter för att rymdfarkoster ska kunna stanna här väldigt länge. Därefter kommer den att utföra 21 förbiflygningar av den yttersta av de fyra huvudmånarna, Callisto, som närmar sig ett avstånd på 200 km från dess yta. Uppdraget kommer att avslutas med en stabil bana runt Ganymedes.
Konstnärlig animation av JUICE i Ganymedes omloppsbana. Video: ESA
JUICE har 10 vetenskapliga instrument installerade,som kommer att hjälpa forskare att analysera Jupiters månar och deras potential för liv. Dessa inkluderar kameror, sensorer för att analysera den kemiska sammansättningen av månarnas isiga skorpa och deras miljöer, magnetometrar och radar som kommer att skapa detaljerade kartor över satelliternas ytor och titta under dem för första gången.
Uppdraget skulle skjutas upp från rymdhamnen underFranska Guyana 13 april 2023 kl. 15.15 Moskvatid. Men på grund av väderförhållanden sköts starten upp med en dag: det andra försöket är planerat till den 14 april klockan 15:14. ESA kommer att börja livestreama lanseringen klockan 14:45.
Läs mer:
Forskare har studerat ett ultraljust föremål som bryter mot fysikens lag
"Hav" av kvarkar inuti en proton: vad består en elementarpartikel av
Titta på kartan över Mars med högsta upplösning: 110 000 bildrutor och 5,7 biljoner pixlar
På omslaget:konstnärlig illustration av JUICE-uppdraget. Bild: ESA/ATG medialab (rymdfarkoster); NASA/ESA/J. Nichols (Jupiter); NASA/JPL (Ganymede); NASA/JPL/University of Arizona (Io); NASA/JPL/DLR (Callisto och Europa)
Uppdatering 2023-04-13: nytt lanseringsdatum anges