Júpiter no es solo el planeta más grande y masivo de nuestro sistema solar. Es un plusmarquista en muchos aspectos. Por lo tanto, Júpiter tiene el campo magnético más poderoso entre los planetas, emite en el rango de rayos X y tiene una atmósfera extremadamente compleja. Los planetólogos están mostrando un gran interés por este planeta, ya que es difícil sobrestimar el papel de Júpiter en la historia del sistema solar, así como en su presente y futuro.
La nave espacial Juno, que llegó al planeta gigante en 2016 y actualmente se encuentra en un programa de investigación en órbita alrededor de Júpiter, está preparada para ayudar a los científicos a resolver muchos de sus misterios.
Inicio de la misión
La NASA llevó a cabo la preparación para la expedición de esta sonda automática a Júpiter como parte del programa New Frontiers, centrado en el estudio exhaustivo de varios objetos del sistema solar de particular interés. "Juno" se convirtió en la segunda misión en el marco de este proyecto. ella empezó 5agosto de 2011 y, después de haber pasado casi cinco años en el camino, entró con éxito en órbita alrededor de Júpiter el 5 de julio de 2016.
El nombre de la estación que fue al planeta con el nombre de la deidad suprema de la mitología romana fue elegido no solo en honor a la esposa del "rey de los dioses": tiene una cierta connotación. Según uno de los mitos, solo Juno podía mirar a través del velo de nubes con el que Júpiter envolvía sus actos indecorosos. Al asignar el nombre de Juno a la nave espacial, los desarrolladores identificaron así uno de los principales objetivos de la misión.
Tareas de sondeo
Los planetólogos tienen muchas preguntas para Júpiter, y las respuestas a ellas dependen del cumplimiento de las tareas científicas asignadas a la estación automática. Dependiendo del objeto de estudio, estas tareas se pueden combinar en tres complejos principales:
- Estudio de la atmósfera de Júpiter. La composición refinada, la estructura, las características de temperatura, la dinámica de los flujos de gas en las capas profundas de la atmósfera ubicadas debajo de las nubes visibles, todo esto es de gran interés para los científicos, los autores del programa científico Juno. La nave espacial, justificando el nombre que se le ha dado, mira con sus instrumentos más allá de lo que ha sido posible hasta ahora.
- Estudio del campo magnético y la magnetosfera del gigante. A una profundidad de más de 20 mil km, a presiones y temperaturas colosales, enormes masas de hidrógeno se encuentran en estado de metal líquido. Las corrientes en él generan un poderoso campo magnético, y el conocimiento de sus características es importante para clarificar la estructura del planeta y la historia de su formación.
- El estudio de los detalles de la estructura del campo gravitatorio también es necesario para que los científicos planetarios construyan un modelo más preciso de la estructura de Júpiter. Nos permitirá juzgar con mayor confianza la masa y el tamaño de las capas más profundas del planeta, incluido su núcleo interno sólido.
Equipo científico Juno
El diseño de la nave espacial prevé el transporte de una serie de instrumentos diseñados para resolver los problemas anteriores. Estos incluyen:
- Complejo magnetométrico MAG, compuesto por dos magnetómetros y un rastreador de estrellas.
- Segmento espacial de equipos para medidas gravitatorias Gravity Science. El segundo segmento se encuentra en la Tierra, las mediciones en sí se realizan mediante el efecto Doppler.
- Radiómetro de microondas MWR para estudiar la atmósfera a grandes profundidades.
- Espectrógrafo ultravioleta UVS para estudiar la estructura de las auroras de Júpiter.
- Herramienta JADE para corregir la distribución de partículas cargadas de baja energía en las auroras.
- Detector de distribución de electrones e iones de alta energía JEDI.
- Detector de plasma y ondas de radio en la magnetosfera del planeta Waves.
- Cámara infrarroja JIRAM.
- La cámara de alcance óptico JunoCam colocada en la Juno principalmente con fines educativos y de demostración para el público en general. Esta cámara no tiene tareas especiales de carácter científico.
Características de diseño y especificaciones de "Juno"
La nave espacial tenía una masa de lanzamiento de 3625 kg. De estos, solo alrededor de 1600 kg caen en la parte de la estación, el resto de la masa (combustible y oxidante) se consume durante la misión. Además del motor de propulsión, el dispositivo está equipado con cuatro módulos de motor de orientación. La sonda está alimentada por tres paneles solares de 9 metros. El diámetro del aparato, excluyendo su longitud, es de 3,5 metros.
La potencia total de los paneles solares en órbita alrededor de Júpiter al final de la misión debería ser de al menos 420 vatios. Además, Juno está equipada con dos baterías de iones de litio para alimentarla mientras la estación está a la sombra de Júpiter.
Los desarrolladores tomaron en cuenta las condiciones especiales en las que Juno tendrá que trabajar. Las características de la nave espacial se adaptan a las condiciones de una larga estancia dentro de los poderosos cinturones de radiación de un planeta gigante. Los componentes electrónicos vulnerables de la mayoría de los instrumentos se colocan en un compartimento especial de titanio cúbico, protegido de la radiación. El espesor de sus paredes es de 1 cm.
"Pasajeros" inusuales
La estación lleva tres figuras de hombre de aluminio estilo Lego que representan a los antiguos dioses romanos Júpiter y Juno, así como al descubridor de los satélites del planeta, Galileo Galilei. Estos "pasajeros", como explica el personal de la misión, fueron a Júpiter para atraer la atención de la generación más joven hacia la ciencia y la tecnología, para interesar a los niños en la exploración espacial.
El Gran Galileo está a bordo y en un retrato en una placa especial proporcionada por la Agencia Espacial Italiana. También lleva un fragmento de una carta escrita por el científico a principios de 1610, donde menciona por primera vez la observación de los satélites del planeta.
Retratos de Júpiter
La JunoCam, aunque no tiene una carga científica, fue capaz de glorificar verdaderamente a la nave espacial Juno en todo el mundo. Las fotos del planeta gigante, tomadas con una resolución de hasta 25 km por píxel, son asombrosas. Nunca antes la gente había visto la magnífica y amenazante belleza de las nubes de Júpiter con tanto detalle.
Cinturones de nubes latitudinales, huracanes y torbellinos de la poderosa atmósfera de Júpiter, el gigantesco anticiclón de la Gran Mancha Roja: todo esto fue capturado por la cámara óptica Juno. Las imágenes de Júpiter de la nave espacial permitieron ver las regiones polares del planeta, que son inaccesibles para las observaciones telescópicas desde la Tierra y la órbita cercana a la Tierra.
Algunos resultados científicos
La misión ha logrado avances científicos impresionantes. Estos son solo algunos:
- Se ha establecido la asimetría del campo gravitatorio de Júpiter, causada por las peculiaridades de la distribución de los flujos atmosféricos. Resultó que la profundidad a la que se extienden estas bandas, visibles en el disco de Júpiter, alcanza los 3000 km.
- Se ha descubierto la compleja estructura de la atmósfera de las regiones polares, caracterizada por procesos turbulentos activos.
- Se realizaron mediciones del campo magnético. Resultó ser un orden de magnitud más alto que el terrenal más fuerte.campos magnéticos de origen natural.
- Se ha construido un mapa tridimensional del campo magnético de Júpiter.
- Imágenes detalladas de auroras tomadas.
- Se han recibido nuevos datos sobre la composición y dinámica de la Gran Mancha Roja.
Estos no son todos los logros de Juno, pero los científicos esperan obtener aún más información con ellos, porque la misión aún está en curso.
El futuro de Juno
La misión originalmente estaba programada para ejecutarse hasta febrero de 2018. Luego, la NASA decidió extender la estadía de la estación cerca de Júpiter hasta julio de 2021. Durante este tiempo, seguirá recopilando y enviando nuevos datos a la Tierra y seguirá fotografiando a Júpiter.
Al final de la misión, la estación será enviada a la atmósfera del planeta, donde arderá. Tal final está previsto para evitar en el futuro una caída sobre alguno de los grandes satélites y la posible contaminación de su superficie por microorganismos terrestres de la Juno. La nave espacial todavía tiene un largo camino por recorrer, y los científicos cuentan con una rica "cosecha" científica que Juno les traerá.
