«Юнона» у Юпитера: миссия Juno приступает к работе — Naked Science
15 минут
Редакция
2

«Юнона» у Юпитера: миссия Juno приступает к работе

10 интересных фактов об аппарате, который начинает исследования Юпитера и его спутников.

juno_main
©Wikipedia

Через считанные часы в небе над крупнейшей планетой Солнечной системы появится новый искусственный спутник. Зонд Juno был запущен с Земли еще в 2011 году и лишь теперь добрался до цели своего долгого путешествия. После короткой подготовки он приступит к работе, если, конечно, ему удастся выдержать условия, в которых не работал еще никто.

 

Непосредственным предшественником Juno называют аппарат Galileo, который в 1995 году даже сбросил в густую атмосферу Юпитера спускаемый зонд. Его успешная миссия продолжалась до 2003 года, но, конечно, всех загадок планеты не раскрыла. Особенно ученых интересуют ее самые глубокие недра: до сих пор неизвестно, имеется ли у газового гиганта оформленное ядро и что происходит там при огромной температуре и колоссальном давлении. Кроме того, «запертое» там вещество способно многое рассказать о том, в какой области Солнечной системы Юпитер сформировался и как повлияло его движение на формирование мелких планет, включая Землю.

 

Исследовать недра Юпитера совсем непросто: его плотная, горячая и облачная атмосфера уходит вниз на тысячи километров, надежно укрывая все происходящее ниже. Но Juno подготовлен к этой задаче. Если все пройдет по плану, он сможет заглянуть в атмосферу гиганта так глубоко, как ни один предыдущий зонд и ни один из наземных телескопов. После пятилетнего перелета аппарат совершит серию маневров, выходя на орбиту, проходящую над полюсами Юпитера, всего в 5 тыс. км над верхней кромкой облаков. Бортовые инструменты проведут точные измерения гравитационного и магнитного поля планеты, которые и нужны ученым для того, чтобы понять устройство юпитерианских недр. Однако для этого Juno предстоит выдержать серьезные испытания.

 

Факт 1. Шестой в истории

 

Первая автоматическая космическая станция прибыла в окрестности Юпитера в 1973 году – это был зонд Pioneer 10, который пролетел мимо него по пути к самым далеким и глухим областям Солнечной системы и был сильно поврежден радиацией (о чем мы еще расскажем ниже). Годом позже почти тем же путем проследовал Pioneer 11, а весной и летом 1979 года Юпитер посетили аппараты Voyager 1 и 2, которые обнаружили океан под поверхностью Европы, одного из спутников планеты. Следующий визитер объявился только в 1995 году, это был уже знакомый нам зонд Galileo, проработавший около 8 лет. Таким образом, Juno будет шестым гостем на Юпитере и вторым орбитальным аппаратом над газовой планетой.

 

Он был запущен 5 августа 2011 года с космодрома имени Кеннеди на мысе Канаверал на борту ракеты Atlas V551 с разгонным блоком Centaur. К 4 июля 2016-го Juno преодолел 2,8 млрд км и за время работы «накрутит» вокруг Юпитера еще около 500 млн.

 

©NASA

 

Факт 2. Противорадиационный контейнер

 

Запланированная продолжительность работы миссии – 20 месяцев. Данный предел ей ставит выносливость бортовых систем зонда. Магнитное поле Юпитера в десятки тысяч раз мощнее земного, оно улавливает огромное количество заряженных частиц и разгоняет их до приличных скоростей. Эти частицы будут постоянно бомбардировать аппарат, со временем неизбежно приводя к деградации даже самой надежной техники. Впрочем, электроника Juno исключительно устойчива к этому воздействию. Ключевые элементы – прежде всего система управления и питание – скрыты защитными 8-миллиметровыми пластинами из титана.

 

На этот блок приходится около 200 кг веса более чем 3,6-тонного аппарата. В общую стартовую массу также включены 1,3 т топлива (гидразина) и 752 кг окислителя. На момент прибытия к Юпитеру на борту Juno осталось 810 кг гидразина и 420 кг окислителя, половина которых будет сожжена в первые полчаса в ходе ключевых маневров. Общая стоимость проекта составила 1,13 млрд долларов.

 

©NASA

 

Факт 3. Скромная память

 

Главный компьютер зонда – одноплатный BAE Systems RAD750, разработанный специально для работы в условиях космоса и повышенного радиационного фона. Он уже доказал свою надежность, работая во множестве других миссий, хотя большой производительностью не отличается. Компьютер использует всего 128 Мб оперативной памяти DRAM и несет еще 256 Мб флэш-памяти для временного и экстренного хранения данных: ожидается, что Juno будет передавать информацию без задержки на Землю.

 

На борту аппарата действует десяток научных приборов, включая микроволновый радиометр MWR для изучения глубинных слоев атмосферы; магнитометр FGM и компас ASC для картирования магнитного поля; инструменты JADE и WAVES для наблюдений за полярными сияниями; детектор заряженных частиц JEDI; датчик GCT для измерений гравитационного поля и, конечно, камеру JunoCam.

 

©NASA

 

Факт 4. Солнечные батареи

 

Juno станет самым далеким от Солнца космическим аппаратом, получающим питание от солнечных батарей. Три панели могут выдавать почти 500 Вт, несмотря на удаление от звезды. Рекордсменом Juno стал еще в январе, оказавшись от Солнца в 793 млн км и побив планку, установленную ранее европейским зондом Rosetta.

 

При ширине панелей солнечных батарей в 2,65 м и длине в 9 м аппарат накрывает площадь, сравнимую с площадью баскетбольного поля. В общей сложности он несет почти 19 тыс. ячеек фотоэлементов, которые у Земли производили бы не так уж и мало – около 14 КВт.

 

©NASA

 

Факт 5. Стабильное вращение

 

Для дополнительной стабилизации аппарата в пространстве Juno будет постоянно вращаться вокруг собственной оси, совершая в среднем 2 оборота в минуту. Помимо этого такое вращение позволит полю зрения его инструментов медленно отсматривать верхние слои атмосферы, за каждый оборот вокруг планеты обегая ее «взглядом» около 400 раз. Это позволило упростить и облегчить его конструкцию, отказавшись от систем наведения для приборов.

 

Факт 6. Медленный заход

 

После прибытия к Юпитеру Juno потребуется еще примерно 107 суток на то, чтобы окончательно лечь на рабочую орбиту. Неторопливое движение с активным использованием гравитации планеты позволит практически не тратить топливо и энергию для захода на цель. Впрочем, драгоценного времени у далекой планеты ученые терять не собираются. За эти месяцы будет проведена калибровка инструментов и уже начнутся научные наблюдения.

 

©NASA

 

Факт 7. Полярная орбита

 

Орбита, проходящая над полюсами планеты, идеальна для охвата и картографирования всей ее поверхности. Пока аппарат движется с севера на юг и обратно, Юпитер под ним будет вращаться с востока на запад, подставляя приборам то один, то другой бок. К сожалению, такая орбита исключительно опасна: в окрестностях полюсов скапливается особенно много заряженных частиц. Поэтому Juno будет двигаться по сильно вытянутой траектории, лишь ненадолго и быстро снижаясь до 5 тыс. км в перигее, а в апогее уходя аж на 1,9 млн км – дальше орбиты спутника Юпитера Каллисто. Кроме того, по расчетам NASA, такая орбита обеспечит постоянный поток излучения для солнечных батарей.

 

©NASA

 

Факт 8. Огромная скорость

 

Под действием мощной гравитации Юпитера Juno, вращаясь вокруг него, будет в определенные моменты набирать более 200 тыс. км/ч, становясь самым быстрым рукотворным объектом в мире. Впрочем, ненадолго: на других участках своей орбиты аппарат будет двигаться намного медленнее.

 

©NASA

 

Факт 9. Пассажиры!

 

На борту Juno без какого-либо комфорта разместились три пассажира – алюминиевые человечки, выполненные в стилистике мини-фигурок Lego, которые «призваны вдохновлять детей к увлечению наукой, технологиями, инженерией и математикой». Великолепную тройку составили древнеримский Юпитер и его супруга Юнона, в честь которой назван аппарат, а также Галилео Галилей, первооткрыватель четырех крупнейших спутников планеты.

 

©NASA/JPL-Caltech/KSC

 

Факт 10. Драматическая гибель

 

По завершении работы последним заданием Juno будет красиво умереть. Многие ученые вполне всерьез подозревают, что под ледяной корой крупного спутника Юпитера Европы скрывается вполне подходящий для жизни жидкий океан воды. Некоторые надежды на обнаружение жизни связывают и с другими спутниками – Ганимедом и Каллисто. В любом случае, никто не хочет рисковать даже малым шансом на то, что сюда попадут какие-то земные микробы. Чтобы увести потенциальный источник загрязнения подальше прочь, Juno должен умереть. В конце – как ожидается, 20 февраля 2018 г. – он совершит последний маневр и за 5,5 дней снизится и погибнет в атмосфере Юпитера, до последней секунды передавая на Землю бесценные научные данные.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
11 часов назад
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработчики из Центрального конструкторского бюро «Рубин» провели презентацию концепта ныряющего патрульного корабля «Страж». Предполагается, что он заинтересует иностранных заказчиков.

Сегодня, 09:51
2 минуты
Редакция

12 апреля каждого года — тем более на 60-летний юбилей полета Юрия Гагарина — везде принято что-то писать об этом без преувеличении историческом событии. Но мы думаем, что написали (и напишут) про него достаточно и без нас. Поэтому предлагаем не совсем привычный для нас формат кинохроники.

6 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые подтвердили, что солярии способствуют появлению меланомы. Самому высокому риску оказались подвержены те, кто выбирает такой способ загара в молодости.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Вчера, 06:49
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

9 апреля
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
0
+
Красивая смерть
04.07.2016
-
0
+
Гратс! Браво! 
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: