Да надникнеш в Юпитер

Когато специалистите от наземния център на NASA по управление на полетите започнаха да активират научните прибори на борда на Juno на 6 юли, една от най-важните задачи бе проверката на изправността на уреда за измерване на микровълните. Именно това устройство бе една от основните причини за звездната одисея на кораба, изминал милиони километри от Земята до орбитата на Юпитер. Джаджата ще има за задача да измери показателите на водните изпарения на повърхността на планетата, което на свой ред ще помогне на учените да определят по-точно рождения ден на газовия гигант и да разгадаят неговата атмосферна структура, чието Голямо червено петно продължава да ни озадачава.

„Това е една напълно нова концепция, създадена специално за Юпитер“, обяснява Майкъл Янсен от NASA, който е ръководител на екипа за измервания.

За рождения ден на една планета

Водните пари са полезен елемент, по който можем да съдим за формирането на Юпитер, тъй като те съдържат по-голямата част от кислорода, наличен в атмосферата на огромната планета. Учените считат, че точното количество кислород ще зависи от това, колко далеч от Слънцето е възникнал Юпитер. В ранните дни на нашата Слънчева система могъщата млада звезда буквално е изпарявала кислорода и други нестабилни елементи от района около себе си, което оставя формиращите се там планети с минимално количество кислород. Обратното, световете, възникнали по-далеч от Слънцето, съдържат заледени повърхности, в които могат да се открият кислород и други материали. Ако Juno засече високи нива на водни пари в атмосферата на Юпитер, това ще означава, че планетата се е зародила по-далеч от сегашната си локация.

Много от най-важните части от предстоящата мисия на Juno обаче ще се проведат не другаде, а на Земята. Известната радиообсерватория в Ню Мексико ще допълва събраните от кораба данни със собствени наблюдения на късите вълни. Екип учени от Техническия университет на Джорджия начело с Пол Щефес пък вече е създал модел, наречен „Юпитер в буркан“. Е, не съвсем буквално, тъй като инсталацията се състои от два стоманени пресоващи механизма от по половин тон, които участват в симулация на атмосферата на Юпитер чак на дълбочина от 230 километра, където температурата е 325 градуса, а налягането е 74 пъти по-високо от това на земната атмосфера.

18 месеца на вълнения

Juno ще остане в сегашната си орбита до октомври, когато повторно активиране на двигателите ще го вкара в нова и по-кратка орбита от само 14 дни срещу сегашните 53, които са необходими на кораба, за да завърши едно пълно завъртане около планетата. Тогава ще бъде дадено началото на истинската „научна фаза“, когато деветте прибора на борда на кораба ще се заровят буквално и преносно в миналото на Юпитер, за да разберем как точно е възникнала планетата преди 4.6 милиарда години. Основната част от изследванията ще се случва в облаците, за да бъде измерено разпределението на материята, като различните сценарии за възникването на газовия гигант прогнозират различни разпределения. В рамките на 18 месеца Juno ще извърши общо 32 „научни обиколки“, след което мисията трябва да приключи през 2018 г. Краят на Juno ще бъде трагичен – по предписания на NASA корабът трябва да бъде унищожен в атмосферата на Юпитер, за да се предотврати евентуален сблъсък с някой от спътниците като Европа, Ганимед и Калисто. Причината е, че за тях трите се подозира, че може да съдържат вода под повърхността си и колкото и невероятно да е - имат потенциал за живот. Ето защо е изключително важно да се избегне допир с всичко със земен произход.

Звезден рекордьор

По време на пътуването си Juno постави цели два нови световни рекорда, първият от които бе през януари 2016 г., когато корабът стана стигналият най-далеч подобен кораб, задвижван със слънчева енергия. Това се случи след 791 милиона километра, с което Juno изпревари сондата Rosetta и нейното постижение от 2012 г. Вторият рекорд бе постигнат на 4 юли 2016 г., след като корабът навлезе в гравитационното привличане на Юпитер със скорост 265 000 км/ч, с което стана най-бързият създаден от човека обект. Така падна историческото постижение на Helios 1 от 17 април 1976 г., когато тази сонда прелетя покрай Слънцето.

Тази рекордна скорост бе възможна благодарение на попадането на Juno в т.нар. гравитационен кладенец на Юпитер. Гравитационното поле на гиганта придърпва всички обекти в радиус от около 180 000 километра от повърхността му. Колкото по-близо е един обект до Юпитер, толкова по-силно е гравитационното притегляне, а ефектът може да се сравни с търкалянето по един ставащ все по-стръмен склон. Приближаващи обекти като Juno ускоряват до изключително висока скорост, спускайки се в „кладенеца“, след което се забавят, изкачвайки се от другата страна.

Както винаги е било в космическите изследвания, крайната цел на проучването на чуждите светове е да научим нещо повече за нашия собствен. Juno не само ще ни помогне да реконструираме задочно зараждането на Земята, но и ще извлечем други ползи, като например преработката на същия модел за измерване на атмосферата, така че да може да се използва за изучаване и на нашата собствена. Едно интересно поле на изследване е свързано с това, как температурата и налягането влияят на водните изпарения на Земята, които на свой ред влияят на разпространението на GPS сигналите. Така, колкото и невероятно да ни се вижда сега, подобренията в точността на посоката на движение или пък излъчването на грешен сигнал за помощ в бъдещето могат да започнат от усилията на група учени, които преди това са опитали да надзърнат отвъд непрогледната атмосфера на Юпитер.

Виж още: SpaceX и Blue Origin в лудата надпревара за Космоса