იუპიტერი არ არის მხოლოდ უდიდესი და ყველაზე მასიური პლანეტა ჩვენს მზის სისტემაში. ის მრავალი თვალსაზრისით რეკორდსმენია. ამრიგად, იუპიტერს აქვს ყველაზე ძლიერი მაგნიტური ველი პლანეტებს შორის, ასხივებს რენტგენის დიაპაზონში და აქვს უკიდურესად რთული ატმოსფერო. პლანეტოლოგები დიდ ინტერესს იჩენენ ამ პლანეტის მიმართ, რადგან ძნელია იუპიტერის როლის გადაჭარბება როგორც მზის სისტემის ისტორიაში, ასევე მის აწმყოსა და მომავალში.
კოსმოსური ხომალდი ჯუნო, რომელმაც გიგანტურ პლანეტას 2016 წელს მიაღწია და ამჟამად იუპიტერის ორბიტაზე კვლევით პროგრამაშია, დაეხმარება მეცნიერებს მისი მრავალი საიდუმლოს ამოხსნაში.
მისის დაწყება
ამ ავტომატური ზონდის იუპიტერში ექსპედიციისთვის მზადება ჩაატარა NASA-მ New Frontiers პროგრამის ფარგლებში, რომელიც ორიენტირებულია მზის სისტემის რამდენიმე ობიექტის ყოვლისმომცველ შესწავლაზე, რომელიც განსაკუთრებული ინტერესია. „ჯუნო“ამ პროექტის ფარგლებში მეორე მისია გახდა. მან დაიწყო 52011 წლის აგვისტო და გზაზე თითქმის ხუთი წელი გაატარა, წარმატებით შევიდა იუპიტერის ორბიტაზე 2016 წლის 5 ივლისს.
სადგურის სახელი, რომელიც წავიდა პლანეტაზე რომაული მითოლოგიის უზენაესი ღვთაების სახელით, შეირჩა არა მხოლოდ "ღმერთების მეფის" მეუღლის პატივსაცემად: მას აქვს გარკვეული კონოტაცია. ერთ-ერთი მითის თანახმად, მხოლოდ ჯუნოს შეეძლო ღრუბლების ფარდაში ჩახედვა, რომლითაც იუპიტერი ფარავდა თავის უსუსურ საქმეებს. კოსმოსურ ხომალდს Juno-ს სახელის მინიჭებით, დეველოპერებმა ამით დაადგინეს მისიის ერთ-ერთი მთავარი მიზანი.
ძიების ამოცანები
პლანეტოლოგებს ბევრი კითხვა აქვთ იუპიტერთან და მათზე პასუხები დამოკიდებულია ავტომატური სადგურისთვის დაკისრებული სამეცნიერო ამოცანების შესრულებაზე. კვლევის ობიექტიდან გამომდინარე, ეს ამოცანები შეიძლება გაერთიანდეს სამ ძირითად კომპლექსად:
- იუპიტერის ატმოსფეროს შესწავლა. დახვეწილი შემადგენლობა, სტრუქტურა, ტემპერატურის მახასიათებლები, გაზის ნაკადების დინამიკა ატმოსფეროს ღრმა ფენებში, რომელიც მდებარეობს ხილული ღრუბლების ქვემოთ - ეს ყველაფერი დიდ ინტერესს იწვევს მეცნიერებისთვის, Juno-ს სამეცნიერო პროგრამის ავტორებისთვის. კოსმოსური ხომალდი, რომელიც ამართლებს მას სახელს, თავისი ინსტრუმენტებით უფრო შორს გამოიყურება, ვიდრე აქამდე იყო შესაძლებელი.
- გიგანტის მაგნიტური ველისა და მაგნიტოსფეროს შესწავლა. 20 ათას კმ-ზე მეტ სიღრმეზე, კოლოსალურ წნევასა და ტემპერატურაზე, წყალბადის უზარმაზარი მასები თხევადი ლითონის მდგომარეობაშია. მასში არსებული დინებები წარმოქმნის ძლიერ მაგნიტურ ველს და მისი მახასიათებლების ცოდნა მნიშვნელოვანია პლანეტის სტრუქტურისა და მისი ფორმირების ისტორიის გასარკვევად.
- გრავიტაციული ველის სტრუქტურის დეტალების შესწავლა ასევე აუცილებელია პლანეტარული მეცნიერებისთვის იუპიტერის სტრუქტურის უფრო ზუსტი მოდელის შესაქმნელად. ეს საშუალებას მოგვცემს უფრო თავდაჯერებულად ვიმსჯელოთ პლანეტის ღრმა ფენების მასაზე და ზომაზე, მისი მყარი შიდა ბირთვის ჩათვლით.
Juno სამეცნიერო აღჭურვილობა
კოსმოსური ხომალდის დიზაინი ითვალისწინებს ზემოაღნიშნული პრობლემების გადასაჭრელად შექმნილი რიგი ინსტრუმენტების ტარებას. ეს მოიცავს:
- მაგნიტომეტრიული კომპლექსი MAG, რომელიც შედგება ორი მაგნიტომეტრისა და ვარსკვლავის ტრეკერისგან.
- აღჭურვილობის კოსმოსური სეგმენტი გრავიტაციული გაზომვებისთვის Gravity Science. მეორე სეგმენტი მდებარეობს დედამიწაზე, თავად გაზომვები ხორციელდება დოპლერის ეფექტის გამოყენებით.
- MWR მიკროტალღური რადიომეტრი ატმოსფეროს დიდ სიღრმეზე შესასწავლად.
- ულტრაიისფერი სპექტროგრაფი UVS იუპიტერის ავრორას სტრუქტურის შესასწავლად.
- JADE ხელსაწყო აურორებში დაბალი ენერგიის დამუხტული ნაწილაკების განაწილების დასაფიქსირებლად.
- JEDI მაღალი ენერგიის იონებისა და ელექტრონების განაწილების დეტექტორი.
- პლაზმისა და რადიოტალღების დეტექტორი პლანეტის ტალღების მაგნიტოსფეროში.
- JIRAM ინფრაწითელი კამერა.
- JunoCam ოპტიკური დიაპაზონის კამერა განთავსებულია Juno-ზე ძირითადად საჩვენებელი და საგანმანათლებლო მიზნებისთვის ფართო საზოგადოებისთვის. ამ კამერას არ აქვს სამეცნიერო ხასიათის სპეციალური ამოცანები.
"Juno"-ს დიზაინის მახასიათებლები და სპეციფიკაციები
კოსმოსური ხომალდის გაშვების მასა 3625 კგ იყო. აქედან მხოლოდ 1600 კგ მოდის თავად სადგურის წილზე, დანარჩენი მასა - საწვავი და ოქსიდიზატორი - იხარჯება მისიის დროს. ამძრავი ძრავის გარდა, მოწყობილობა აღჭურვილია ოთხი საორიენტაციო ძრავის მოდულით. ზონდი იკვებება სამი 9 მეტრიანი მზის პანელით. აპარატის დიამეტრი სიგრძის გამოკლებით არის 3,5 მეტრი.
მზის პანელების ჯამური სიმძლავრე იუპიტერის ორბიტაზე მისიის ბოლოს უნდა იყოს მინიმუმ 420 ვატი. გარდა ამისა, ჯუნო აღჭურვილია ორი ლითიუმ-იონური ბატარეით, რათა ეკვებოს მას, სანამ სადგური იუპიტერის ჩრდილშია.
დეველოპერებმა გაითვალისწინეს განსაკუთრებული პირობები, რომლებშიც Juno-ს მოუწევს მუშაობა. კოსმოსური ხომალდის მახასიათებლები ადაპტირებულია გიგანტური პლანეტის ძლიერ რადიაციულ სარტყელში ხანგრძლივი ყოფნის პირობებთან. ინსტრუმენტების უმეტესობის დაუცველი ელექტრონიკა მოთავსებულია სპეციალურ კუბურ ტიტანის განყოფილებაში, დაცულ რადიაციისგან. მისი კედლების სისქე 1 სმ.
არაჩვეულებრივი "მგზავრები"
სადგურზე განთავსებულია სამი ლეგოს სტილის ალუმინის კაცის ფიგურა, რომლებიც ასახავს ძველ რომაულ ღმერთებს იუპიტერსა და იუნოს, ასევე პლანეტის თანამგზავრების აღმომჩენს, გალილეო გალილეის. ეს „მგზავრები“, როგორც მისიის თანამშრომლები განმარტავენ, წავიდნენ იუპიტერში, რათა ახალგაზრდა თაობის ყურადღება მიეპყროთ მეცნიერებასა და ტექნოლოგიაზე, დაეინტერესათ ბავშვები კოსმოსის ძიებით.
დიდი გალილეო არის ბორტზე და პორტრეტზე იტალიის კოსმოსური სააგენტოს მიერ მოწოდებულ სპეციალურ დაფაზე. მას ასევე აქვს 1610 წლის დასაწყისში მეცნიერის მიერ დაწერილი წერილის ფრაგმენტი, სადაც ის პირველად ახსენებს პლანეტის თანამგზავრებზე დაკვირვებას.
იუპიტერის პორტრეტები
JunoCam-მა, მიუხედავად იმისა, რომ იგი არ ატარებს მეცნიერულ დატვირთვას, შეძლო ჯუნოს კოსმოსური ხომალდის ნამდვილად განდიდება მთელ მსოფლიოში. გიგანტური პლანეტის ფოტოები, გადაღებული პიქსელზე 25 კმ-მდე გარჩევადობით, გასაოცარია. აქამდე ადამიანებს არასოდეს უნახავთ იუპიტერის ღრუბლების ბრწყინვალე და საშიში სილამაზე ასე დეტალურად.
სიგრძე ღრუბლის სარტყლები, ქარიშხლები და იუპიტერიის ძლიერი ატმოსფეროს გრიგალები, დიდი წითელი ლაქის გიგანტური ანტიციკლონი - ეს ყველაფერი ჯუნოს ოპტიკურმა კამერამ დააფიქსირა. კოსმოსური ხომალდის იუპიტერის სურათებმა შესაძლებელი გახადა პლანეტის პოლარული რეგიონების დანახვა, რომლებიც მიუწვდომელია დედამიწიდან და დედამიწის მახლობლად ორბიტიდან ტელესკოპური დაკვირვებისთვის.
ზოგიერთი სამეცნიერო შედეგი
მისამ შთამბეჭდავი სამეცნიერო პროგრესი განიცადა. აქ არის მხოლოდ რამდენიმე:
- დადგინდა იუპიტერის გრავიტაციული ველის ასიმეტრია, რომელიც გამოწვეულია ატმოსფერული ნაკადების განაწილების თავისებურებებით. აღმოჩნდა, რომ სიღრმე, რომელზედაც ვრცელდება ეს ზოლები, ხილული იუპიტერის დისკზე, აღწევს 3000 კმ-ს.
- აღმოჩენილია პოლარული რეგიონების ატმოსფეროს რთული სტრუქტურა, რომელიც ხასიათდება აქტიური ტურბულენტური პროცესებით.
- განხორციელდა მაგნიტური ველის გაზომვები. აღმოჩნდა, რომ ეს იყო უძლიერესი მიწიერი სიდიდის ბრძანებაბუნებრივი წარმოშობის მაგნიტური ველები.
- აშენდა იუპიტერის მაგნიტური ველის სამგანზომილებიანი რუკა.
- გადაღებულია აურორას დეტალური სურათები.
- მიღებულია ახალი მონაცემები დიდი წითელი ლაქის შემადგენლობისა და დინამიკის შესახებ.
ეს არ არის ჯუნოს ყველა მიღწევა, მაგრამ მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ კიდევ უფრო მეტ ინფორმაციას მიიღებენ, რადგან მისია ჯერ კიდევ გრძელდება.
ჯუნოს მომავალი
მისი თავდაპირველად დაგეგმილი იყო 2018 წლის თებერვლამდე. შემდეგ ნასამ გადაწყვიტა იუპიტერთან სადგურის ყოფნის გაგრძელება 2021 წლის ივლისამდე. ამ დროის განმავლობაში ის გააგრძელებს ახალი მონაცემების შეგროვებას და გაგზავნას დედამიწაზე და გააგრძელებს იუპიტერის ფოტოგრაფიას.
მისიის დასასრულს სადგური გაიგზავნება პლანეტის ატმოსფეროში, სადაც ის დაიწვება. ასეთი დასასრული გათვალისწინებულია იმისთვის, რომ მომავალში არ მოხდეს რომელიმე დიდ თანამგზავრზე დაცემა და მისი ზედაპირის შესაძლო დაბინძურება ჯუნოდან ხმელეთის მიკროორგანიზმებით. კოსმოსურ ხომალდს ჯერ კიდევ დიდი გზა აქვს გასავლელი და მეცნიერები იმედოვნებენ მდიდარ სამეცნიერო „მოსავალს“, რომელსაც ჯუნო მოუტანს მათ.
