Júpiter no és només el planeta més gran i massiu del nostre sistema solar. És un rècord en molts aspectes. Així, Júpiter té el camp magnètic més potent entre els planetes, emet en el rang de raigs X i té una atmosfera extremadament complexa. Els planetòlegs mostren un gran interès en aquest planeta, ja que és difícil sobreestimar el paper de Júpiter en la història del sistema solar, així com en el seu present i futur.
La nau espacial Juno, que va arribar al planeta gegant el 2016 i actualment està en un programa d'investigació en òrbita al voltant de Júpiter, està preparada per ajudar els científics a resoldre molts dels seus misteris.
Inici de la missió
La preparació per a l'expedició d'aquesta sonda automàtica a Júpiter la va dur a terme la NASA com a part del programa New Frontiers, centrat en l'estudi exhaustiu de diversos objectes del sistema solar d'especial interès. "Juno" es va convertir en la segona missió en el marc d'aquest projecte. Va començar 5Agost de 2011 i, després d'haver passat gairebé cinc anys a la carretera, va entrar amb èxit en òrbita al voltant de Júpiter el 5 de juliol de 2016.
El nom de l'estació que va anar al planeta amb el nom de la divinitat suprema de la mitologia romana va ser escollit no només en honor a l'esposa del "rei dels déus": té una certa connotació. Segons un dels mites, només Juno podia mirar a través del vel de núvols amb què Júpiter envoltava els seus fets indecents. En assignar el nom de Juno a la nau espacial, els desenvolupadors van identificar així un dels objectius principals de la missió.
Tasques de sondeig
Els planetòlegs tenen moltes preguntes a Júpiter, i les respostes a elles depenen del compliment de les tasques científiques assignades a l'estació automàtica. Segons l'objecte d'estudi, aquestes tasques es poden combinar en tres complexos principals:
- Estudi de l'atmosfera de Júpiter. La composició refinada, l'estructura, les característiques de la temperatura, la dinàmica dels fluxos de gas a les capes profundes de l'atmosfera situades sota els núvols visibles - tot això és de gran interès per als científics, els autors del programa científic Juno. La nau espacial, justificant el nom que se li ha donat, mira més lluny amb els seus instruments del que ha estat possible fins ara.
- Estudi del camp magnètic i la magnetosfera del gegant. A una profunditat de més de 20 mil km, a pressions i temperatures colossals, grans masses d'hidrogen es troben en estat de metall líquid. Els corrents en ell generen un camp magnètic potent i el coneixement de les seves característiques és important per aclarir l'estructura del planeta i la història de la seva formació.
- L'estudi dels detalls de l'estructura del camp gravitatori també és necessari perquè els científics planetaris construeixin un model més precís de l'estructura de Júpiter. Ens permetrà jutjar amb més confiança la massa i la mida de les capes més profundes del planeta, inclòs el seu nucli interior sòlid.
Equip científic Juno
El disseny de la nau espacial preveu portar una sèrie d'instruments dissenyats per resoldre els problemes anteriors. Aquests inclouen:
- Magnetomètric complex MAG, compost per dos magnetòmetres i un rastrejador d'estrelles.
- Segment espacial d'equips per a mesures gravitatòries Gravity Science. El segon segment es troba a la Terra, les mesures en si es realitzen mitjançant l'efecte Doppler.
- Ròmetre de microones MWR per estudiar l'atmosfera a grans profunditats.
- Espectrògraf ultraviolat UVS per estudiar l'estructura de les aurores de Júpiter.
- Eina JADE per arreglar la distribució de partícules carregades de baixa energia a les aurores.
- Detector de distribució d'ions i electrons d' alta energia JEDI.
- Detector de plasma i ones de ràdio a la magnetosfera del planeta Ones.
- Càmera infraroja JIRAM.
- La càmera de gamma òptica JunoCam col·locada a la Juno principalment amb finalitats demostratives i educatives per al públic en general. Aquesta càmera no té tasques especials de naturalesa científica.
Característiques de disseny i especificacions de "Juno"
La nau espacial tenia una massa de llançament de 3625 kg. D'aquests, només uns 1600 kg cauen sobre la quota de la pròpia estació, la resta de la massa -combustible i comburant- es consumeix durant la missió. A més del motor de propulsió, el dispositiu està equipat amb quatre mòduls de motor d'orientació. La sonda està alimentada per tres plaques solars de 9 metres. El diàmetre de l'aparell, excloent la seva longitud, és de 3,5 metres.
La potència total dels panells solars en òrbita al voltant de Júpiter al final de la missió hauria de ser d'almenys 420 watts. A més, Juno està equipada amb dues bateries d'ions de liti per alimentar-la mentre l'estació està a l'ombra de Júpiter.
Els desenvolupadors van tenir en compte les condicions especials en què haurà de treballar Juno. Les característiques de la nau espacial s'adapten a les condicions d'una llarga estada dins dels potents cinturons de radiació d'un planeta gegant. L'electrònica vulnerable de la majoria dels instruments es col·loca en un compartiment especial de titani cúbic, protegit de la radiació. El gruix de les seves parets és d'1 cm.
"passatgers" inusuals
L'estació porta tres figures d'home d'alumini d'estil Lego que representen els antics déus romans Júpiter i Juno, així com el descobridor dels satèl·lits del planeta, Galileo Galilei. Aquests "passatgers", tal com explica el personal de la missió, van anar a Júpiter per atreure l'atenció de la generació més jove cap a la ciència i la tecnologia, per interessar els nens en l'exploració espacial..
El gran Galileu és a bord i en un retrat en una placa especial proporcionada per l'Agència Espacial Italiana. També conté un fragment d'una carta escrita pel científic a principis de 1610, on esmenta per primera vegada l'observació dels satèl·lits del planeta.
Retrats de Júpiter
La JunoCam, tot i que no té una càrrega científica, va poder glorificar realment la nau espacial Juno a tot el món. Les fotos del planeta gegant, fetes amb una resolució de fins a 25 km per píxel, són sorprenents. Mai abans la gent havia vist la bellesa magnífica i amenaçadora dels núvols de Júpiter amb tant detall.
Cinturons de núvols latitudinals, huracans i remolís de la poderosa atmosfera jupiteriana, el gegantí anticicló de la Gran Taca Vermella, tot això va ser capturat per la càmera òptica Juno. Les imatges de Júpiter des de la nau van permetre veure les regions polars del planeta, que són inaccessibles per a observacions telescòpiques des de la Terra i l'òrbita propera a la Terra.
Alguns resultats científics
La missió ha fet un progrés científic impressionant. Aquí n'hi ha alguns:
- S'ha establert l'asimetria del camp gravitatori de Júpiter, causada per les peculiaritats de la distribució dels fluxos atmosfèrics. Va resultar que la profunditat a la qual s'estenen aquestes bandes, visibles al disc de Júpiter, arriba als 3000 km.
- S'ha descobert l'estructura complexa de l'atmosfera de les regions polars, caracteritzada per processos turbulents actius.
- Es van realitzar mesures del camp magnètic. Va resultar ser un ordre de magnitud superior al terrestre més fortcamps magnètics d'origen natural.
- S'ha construït un mapa tridimensional del camp magnètic de Júpiter.
- Imatges detallades de les aurores preses.
- S'han rebut dades noves sobre la composició i la dinàmica de la Gran Taca Vermella.
Aquests no són tots els èxits de Juno, però els científics esperen obtenir-hi encara més informació, perquè la missió encara està en curs.
El futur de Juno
La missió s'havia programat originalment fins al febrer de 2018. Aleshores, la NASA va decidir allargar l'estada de l'estació prop de Júpiter fins al juliol de 2021. Durant aquest temps, continuarà recopilant i enviant dades noves a la Terra, i seguirà fotografiant Júpiter.
Al final de la missió, l'estació serà enviada a l'atmosfera del planeta, on es cremarà. Aquest final es preveu per evitar una caiguda sobre qualsevol dels grans satèl·lits en el futur i una possible contaminació de la seva superfície per microorganismes terrestres de la Juno. La nau espacial encara té un llarg camí per recórrer i els científics compten amb una rica "collita" científica que Juno els portarà.
