Полет «Юноны»: отчет космического аппарата о путешествии к Юпитеру
Мировое научное сообщество было сильно взволновано, когда космический аппарат Juno («Юнона») спустя пять лет космических путешествий все же достиг Юпитера. Успешность его миссии ознаменовала то, что продолжительные космические перелеты на движках, питающихся от солнечной энергии — это реальность, а значит в будущем нас ожидает еще множество открытий.
Теперь же, спустя 150 дней исследовательской работы, Juno должен сделать был сделать еще 6−7 пролетов по траектории, наиболее близкой к орбите планеты-гиганта, чтобы собрать последний набор данных (чем ближе аппарат к планете, тем ему проще проводить сбор информации и делать фотографии). Однако на практике вышло так, что первый орбитальный облет совершается до сих пор, начавшись еще в августе, а второй круг запланирован на 11 декабря. Итак, что же произошло?
Первоначально Juno был отправлен на 53-дневный орбитальный полет вокруг Юпитера. План состоял в том, чтобы завершить два полных пролета, в то время как все системы и инструменты аппарата будут спокойно проверены, а двигатель протестирован и прогрет, что в дальнейшем позволило бы переместить Юнону намного ближе к Юпитеру, на 14-дневную орбиту, не беспокоясь за ее сохранность. Тем не менее, незадолго до прогрева, команда инженеров Juno выяснила, что два гелиевых клапана, играющих жизненно важную роль в работе главного двигателя, не функционируют должным образом. Таким образом, было принято решение: вместо того, чтобы рисковать кораблем и прогревать движок, команда решила подождать и внимательно проанализировать проблему. Всегда лучше иметь пусть медленный, но рабочий и исправный аппарат, чем угробить технику в попытках уложиться в график.
Это не означает, впрочем, что Юнона никогда не достигнет намеченной 14-дневной орбиты. По прогнозам ученых, она будет придерживаться своего курса как минимум до первой половины 2017 года, и только потом перейдет в новый режим. В том случае, если инженерам так и не удастся решить проблему, аппарат может оставаться на своей текущей орбите до конца срока эксплуатации, но это означает, что Земля будет получать порции новых данных намного медленнее. Безопасный режим работы был специально разработан на случай внезапных поломок системы. Когда Juno вошел в него, все несущественные приборы были отключены, бортовой компьютер перезагрузился, а солнечные батареи развернулись так, чтобы уловить максимальное количество солнечной энергии. Это позволило как можно дольше сохранять корабль в пассивно-безопасном состоянии, пока он не получил в Земли новые инструкции. В настоящее время Juno вышел из пятидневного анабиоза и снова начал сбор данных.
Отчет о проделанной работе
Несмотря на неполадки, Juno уже успел отправить на Землю беспрецедентные фотографии Юпитера, которые лишь разогрели научный аппетит исследователей. На своей первой орбите, аппарат собрал целую серию цветных изображений, которые в НАСА превратили в marble movie — видео, которое позволяет всем желающим лично насладиться красотами космических просторов. Наблюдатели с Земли видят Юпитер только при полном освещении, в то время как «Юнона» смогла предоставить по-настоящему уникальный материал — Юпитер-полумесяц.
После этого, 27 августа 2016 года, корабль пролетел на дистанции в 4000 км от облачной зоны планеты-гиганта, позволив ученым лучше рассмотреть ее северные и южные полюса. Мы привыкли к тому, что планета выглядит полосатой, но на полюсах царит совершенно другая картина. Там нет поясных зон, но циклоны закручивают множество мелких ливней в огромные спирали, предположительно «странствующих» по полярной атмосфере в течение длительного времени. Это довольно сильно отличается от того же Сатурна, где на полюсах мы можем наблюдать четкие облака-шестиугольники.
Однако «Юнона» способна и на большее. Бортовые системы смогли изучить планету в инфракрасном диапазоне, что позволило ученым увидеть теплые зоны внутри планеты и намного подробнее составить карту облаков. Аппарат даже смог запечатлеть северное сияние Юпитера, свет от выбросов ионизированного водорода в верхние слои атмосферы, которые движутся вдоль магнитного поля.
Juno смог не только увидеть, но и услышать северное сияние. Детектор радиоволн уловил частицы, образующие это явление, что позволило передать на Землю сигнатуры, по которым исследователи получили представление о структуре инопланетной плазмы.
Среди наиболее горячо ожидаемых на сегодняшний день данных находится радиометрия, которая поможет заглянуть внутрь планеты лучше, чем когда-либо. Зондирование позволит изучить работу самой атмосферы планеты, на сотни километров ниже облачного фронта. Даже во время поверхностного анализа «Юнона» смогла определить, что слоистая структура сохраняется до нижних атмосферных слоев, и что там атмосфера начинает постепенно изменяться. Если миссия пройдет удачно, библиотека человеческих знаний о космосе обогатится поистине бесценным набором новых сведений о гигантской планете.