Легенды космонавтики: «Юнона»

миссия «Юнона»

Добрый день, уважаемые читатели! Сегодняшнее повествование мы начнём с легенды…

Она гласит: когда-то, в древние времена, бог Юпитер взял в жёны богиню Юнону. И жили бы они долго и счастливо, если бы не одно но: Юпитер был большой любитель покуролесить, и по этой причине ему приходилось кое-что скрывать от своей супруги. Для этого, в целях конспирации, Юпитер периодически накрывал себя завесой из облаков, полагая, что никто не узнает, чем он там под этими облаками занимается.

Но однажды супруга Юпитера Юнона, применив магические силы, сумела заглянуть под облака. И увидела истинную натуру своего мужа.

Верховный бог Юпитер, мраморная статуя I века нашей эры
Верховный бог Юпитер, мраморная статуя I века нашей эры, высота 3,5 метра, вес 16 тонн. Коллекция Музея «Эрмитаж». Фото НАСА.

Прошло несколько тысячелетий. И Юнона вновь решила посмотреть, чем это там занимается Юпитер под мощным слоем облаков…

И для реализации этой амбициозной задачи автоматическая межпланетная станция NASA «JUNO» («Юнона») отправилась в далёкое путешествие к самой большой планете Солнечной системы. Старт станции в космос состоялся 5 августа 2011 года. «Юнона» стала второй миссией уникальной обширной программы NASA по исследованию дальних объектов Солнечной системы «New Frontiers» («Новые рубежи»).

Старт миссии JUNO
Старт миссии JUNO. НАСА.

Строительство космического аппарата «Юнона» было начато в 2006 году компанией Lockheed Martin Space Systems и Лабораторией реактивного движения NASA JPL. Уникальность этого проекта заключалась в том, что впервые для исследования дальней планеты в качестве источника питания использовался не РИТЭГ, а … солнечные батареи! И это на расстоянии 5 а.е. от Солнца, где эффективность солнечных батарей составляет всего 4% от их эффективности на земной орбите! Для достижения этой цели станция была оснащена тремя симметрично расположенными солнечными батареями с повышенной в полтора раза устойчивостью к радиации общей площадью более 60 квадратных метров. Две батареи АМС имеют длину 8,9 м при ширине 2,9 м и одна батарея ширину 2,1 м при той же длине. На навершии более узкой батареи установлен магнитометр.

«Юнона» после отделения от разгонного блока «Центавр» и перед раскрытием солнечных батарей в представлении художника
«Юнона» после отделения от разгонного блока «Центавр» и перед раскрытием солнечных батарей в представлении художника.

Кроме магнитометра на станции были установлены и другие приборы для изучения, исследования состава и фотографирования Юпитера и его галилеевых спутников Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто. Не стану утомлять читателя скучным перечислением названий, а лучше покажу всё с использованием инфографики.

Приборы и инструменты, входящие в состав АМС JUNO
Приборы и инструменты, входящие в состав АМС «Юнона». Из открытых источников.

На борту станции находятся также сувенирная табличка, посвящённая Галилео Галилею, представленная Итальянским Космическим Агентством и три фигурки конструктора LEGO, изображающие Галилея, Юпитера с молнией в руках и Юнону с увеличительным стеклом, для просмотра шалостей Юпитера, видимо. Для большей стойкости к излучению и изменениям температуры эти фигурки изготовлены из алюминия.

АМС JUNO
АМС «Юнона» перед стартом, слева на борту станции поверх солнечной батареи магнитометр MAG. Фото НАСА.

Итак, в 2011 году героиня нашего сегодняшнего повествования направилась к Юпитеру, точнее, сначала к Марсу. Далее, уже за орбитой Марса в поясе астероидов в августе и сентябре 2012 года были произведены две коррекции орбиты АМС, её скорость увеличилась на 388 м/сек и «Юнона» отправилась… обратно к Земле! Будто не могла вспомнить, выключила ли она утюг (шутка). Конечно же, так и было задумано. Так было нужно для совершения околоземного гравитационного манёвра.

В результате это гравитационного манёвра в октябре 2013 года скорость АМС увеличилась ещё на 7,3 км/с и «Юнона» стала удаляться от Солнца со скоростью свыше 40 000 километров в час. И вновь направилась к Марсу. Затем, проделав ещё долгую трёхлетнюю часть пути  в августе 2016 года «Юнона» впервые сблизилась с Юпитером. И заглянула под его облака.

АМС JUNO на полярной орбите Юпитера в представлении художника
АМС «Юнона» на полярной орбите Юпитера в представлении художника. Из открытых источников.

Для получения более точной информации о строении полярных частей атмосферы и магнитосферы станция была направлена на полярную эллиптическую орбиту Юпитера с периодом обращения в 53,5 суток. Благодаря этому решению были получены снимки полярных областей Юпитера и при сближении с зондом были изучены спутники Юпитера.

Южный полюс Юпитера, составное изображение из нескольких фотографий JUNO
Южный полюс Юпитера, составное изображение из нескольких фотографий «Юнона». Источник: НАСА.

Исследования и фотографии Юпитера производились также и в других диапазонах электромагнитных волн.

Вид на циклонные штормы на Южном полюсе Юпитера, снятые в инфракрасном диапазоне прибором JIRAM
Вид на циклонные штормы Южного полюса Юпитера, снятые в инфракрасном диапазоне прибором JIRAM в декабре 2019 года. Источник: НАСА.

При помощи магнитометра MAG АМС «Юнона» открыла и зафиксировала гигантские вихревые волны в магнитосфере Юпитера.

Магнитопауза Юпитера, снимок JUNO
Магнитопауза Юпитера с вихревыми волнами, снимок «Юноны». Источник: НАСА.

С помощью других приборов были собраны данные о гравитационном поле Юпитера, изучены конвекционные процессы и циркуляция атмосферы планеты. Микроволновый радиометр MWR исследовал состав атмосферы газового гиганта на глубину 500 километров ниже плотного слоя облаков облаков, и определил содержание водяного пара в его атмосфере. Даже большие солнечные панели выполняли дополнительную исследовательскую функцию. Они использовались как пылевые детекторы, фиксирующие попадания микрометеоритов с помощью специальных датчиков.

Во время одного из максимальных сближений АМС с планетой-гигантом оптическая камера «Юнона» сделала уникальную фотографию колец Юпитера изнутри с высоты менее пяти тысяч километров над слоем облаков. В этот кадр попала даже Бетельгейзе из созвездия Орион.

Первая фотография вида колец Юпитера изнутри. Яркая звезда над кольцами - Бетельгейзе
Первая фотография вида колец Юпитера изнутри. Яркая звезда над кольцами – Бетельгейзе, фотография «Юноны». Из открытых источников.

Во время сближения с галилеевыми спутниками Юпитера «Юноне» удалось заглянуть «под облака» и к ним. С помощью микроволнового радиометра станция исследовала ледяной покров Ганимеда и Европы, и получила ценнейшую информацию о структуре и температуре этих спутников на глубине более 20 километров под их поверхностями.

Поверхность Ганимеда, фотография JUNO, июль 2021 года
Поверхность Ганимеда, фотография «Юноны», июль 2021 года. Источник: НАСА.

АМС «Юнона» была изначально рассчитана на пять лет работы, и 2021 году планировалось направить её в атмосферу Юпитера для самоуничтожения. Однако зонд сохранил свою работоспособность и ориентацию в пространстве, и в 2020 году было принято решение продлить его работу до 2025 года.

На новом этапе миссии АМС «Юнона» должна продолжить изучение магнитосферы Юпитера, сблизиться на минимальное расстояние с его спутниками Ио, Европой и Ганимедом, измерить толщину ледяного покрова Европы, получить данные о взаимодействии магнитных полей Ганимеда и Юпитера, картографировать поверхности Ио и Европы, определить, существует ли расплавленная магма в недрах Ио.

29 сентября 2022 года АМС «Юнона» приблизилась к спутнику Юпитера Европе на рекордно близкое расстоянии – всего 412 километров!

Европа с расстояния 412 километров, фотография JUNO
Европа с расстояния 412 километров, фотография «Юноны». Источник НАСА.

Сейчас «Юнона» продолжает свою работу на орбите Юпитера. Материалы исследований и фотографии, переданные на Землю, будут изучаться учёными ещё несколько лет. Впереди у станции ещё два года работы. Будет ли ещё раз продлена миссия в случае сохранения работоспособности станции? Посмотрим.

И пожелаем успеха группе управления миссией!

Специалисты группы управления миссии JUNO
Специалисты группы управления миссии «Юнона». Фото НАСА.
Живой Космос
Оставьте комментарий!