Jupiter bukan hanya planet terbesar dan paling masif di tata surya kita. Dia adalah pemegang rekor dalam banyak hal. Dengan demikian, Jupiter memiliki medan magnet paling kuat di antara planet-planet, memancarkan dalam kisaran sinar-X, dan memiliki atmosfer yang sangat kompleks. Ahli planet menunjukkan minat yang besar pada planet ini, karena sulit untuk melebih-lebihkan peran Jupiter dalam sejarah tata surya, serta di masa sekarang dan masa depan.
Pesawat ruang angkasa Juno, yang mencapai planet raksasa pada tahun 2016 dan saat ini sedang dalam program penelitian di orbit sekitar Jupiter, akan membantu para ilmuwan memecahkan banyak misterinya.
Misi dimulai
Persiapan ekspedisi penjelajah otomatis ke Jupiter ini dilakukan oleh NASA sebagai bagian dari program Perbatasan Baru, yang berfokus pada studi komprehensif beberapa objek tata surya yang menarik. "Juno" menjadi misi kedua dalam rangka proyek ini. Dia memulai 5Agustus 2011 dan, setelah menghabiskan hampir lima tahun di jalan, berhasil memasuki orbit di sekitar Jupiter pada 5 Juli 2016.
Nama stasiun yang menuju ke planet yang menyandang nama dewa tertinggi mitologi Romawi dipilih tidak hanya untuk menghormati istri "raja para dewa": ia memiliki konotasi tertentu. Menurut salah satu mitos, hanya Juno yang bisa melihat melalui selubung awan yang dengannya Jupiter menutupi perbuatannya yang tidak pantas. Menetapkan nama Juno ke pesawat ruang angkasa, dengan demikian para pengembang mengidentifikasi salah satu tujuan utama dari misi tersebut.
Tugas Penyelidikan
Planetolog memiliki banyak pertanyaan untuk Jupiter, dan jawabannya bergantung pada pemenuhan tugas ilmiah yang ditugaskan ke stasiun otomatis. Tergantung pada objek studi, tugas-tugas ini dapat digabungkan menjadi tiga kompleks utama:
- Studi tentang atmosfer Jupiter. Komposisi halus, struktur, karakteristik suhu, dinamika aliran gas di lapisan dalam atmosfer yang terletak di bawah awan yang terlihat - semua ini sangat menarik bagi para ilmuwan, penulis program ilmiah Juno. Pesawat ruang angkasa, membenarkan nama yang diberikan padanya, terlihat lebih jauh dengan instrumennya daripada yang mungkin dilakukan sejauh ini.
- Studi tentang medan magnet raksasa dan magnetosfer. Pada kedalaman lebih dari 20 ribu km, pada tekanan dan suhu kolosal, massa hidrogen yang sangat besar berada dalam keadaan logam cair. Arus di dalamnya menghasilkan medan magnet yang kuat, dan pengetahuan tentang fitur-fiturnya penting untuk memperjelas struktur planet dan sejarah pembentukannya.
- Studi tentang detail struktur medan gravitasi juga diperlukan bagi para ilmuwan planet untuk membangun model struktur Jupiter yang lebih akurat. Ini akan memungkinkan kita untuk lebih percaya diri menilai massa dan ukuran lapisan terdalam planet ini, termasuk inti dalamnya yang padat.
Peralatan sains Juno
Desain pesawat ruang angkasa memungkinkan untuk membawa sejumlah instrumen yang dirancang untuk memecahkan masalah di atas. Ini termasuk:
- Magnetometrik kompleks MAG, terdiri dari dua magnetometer dan pelacak bintang.
- Peralatan segmen luar angkasa untuk pengukuran gravitasi Ilmu Gravitasi. Segmen kedua terletak di Bumi, pengukurannya sendiri dilakukan menggunakan efek Doppler.
- Radiometer gelombang mikro MWR untuk mempelajari atmosfer pada kedalaman yang sangat dalam.
- Spektrograf ultraviolet UVS untuk mempelajari struktur aurora Jupiter.
- Alat JADE untuk memperbaiki distribusi partikel bermuatan energi rendah di aurora.
- JEDI ion energi tinggi dan detektor distribusi elektron.
- Detektor plasma dan gelombang radio di magnetosfer planet Waves.
- kamera inframerah JIRAM.
- Kamera jangkauan optik JunoCam ditempatkan di Juno terutama untuk tujuan demonstrasi dan pendidikan bagi masyarakat umum. Kamera ini tidak memiliki tugas khusus yang bersifat ilmiah.
Fitur desain dan spesifikasi "Juno"
Pesawat ruang angkasa itu memiliki massa peluncuran 3625 kg. Dari jumlah tersebut, hanya sekitar 1600 kg yang jatuh pada bagian stasiun itu sendiri, sisa massa - bahan bakar dan pengoksidasi - dikonsumsi selama misi. Selain mesin penggerak, perangkat ini dilengkapi dengan empat modul mesin orientasi. Probe ini didukung oleh tiga panel surya 9 meter. Diameter alat, tidak termasuk panjangnya, adalah 3,5 meter.
Total daya panel surya yang mengorbit di sekitar Jupiter pada akhir misi setidaknya harus 420 watt. Selain itu, Juno dilengkapi dengan dua baterai lithium-ion untuk menyalakannya saat stasiun berada di bawah bayangan Jupiter.
Para pengembang memperhitungkan kondisi khusus di mana Juno harus bekerja. Karakteristik pesawat ruang angkasa disesuaikan dengan kondisi tinggal lama di dalam sabuk radiasi yang kuat dari sebuah planet raksasa. Elektronik yang rentan dari sebagian besar instrumen ditempatkan di kompartemen titanium kubik khusus, terlindung dari radiasi. Tebal dindingnya 1 cm.
"Penumpang" yang tidak biasa
Stasiun ini membawa tiga sosok pria aluminium bergaya Lego yang menggambarkan dewa Romawi kuno Jupiter dan Juno, serta penemu satelit planet ini, Galileo Galilei. Para "penumpang", seperti yang dijelaskan oleh staf misi, pergi ke Jupiter untuk menarik perhatian generasi muda ke sains dan teknologi, untuk menarik minat anak-anak dalam eksplorasi ruang angkasa.
The Great Galileo ada di kapal dan di potret di plakat khusus yang disediakan oleh Badan Antariksa Italia. Itu juga memuat potongan surat yang ditulis oleh ilmuwan pada awal 1610, di mana ia pertama kali menyebutkan pengamatan satelit planet.
Potret Jupiter
JunoCam, meskipun tidak membawa muatan ilmiah, mampu benar-benar memuliakan pesawat ruang angkasa Juno ke seluruh dunia. Foto-foto planet raksasa, yang diambil dengan resolusi hingga 25 km per piksel, sungguh menakjubkan. Belum pernah orang melihat keindahan awan Yupiter yang luar biasa dan mengancam dengan begitu detail.
Sabuk awan lintang, angin topan dan angin puyuh dari atmosfer Yupiter yang perkasa, antisiklon raksasa dari Bintik Merah Besar - semua ini ditangkap oleh kamera optik Juno. Gambar Jupiter dari pesawat ruang angkasa memungkinkan untuk melihat daerah kutub planet ini, yang tidak dapat diakses untuk pengamatan teleskopik dari Bumi dan orbit dekat Bumi.
Beberapa hasil ilmiah
Misi ini telah membuat kemajuan ilmiah yang mengesankan. Berikut ini beberapa:
- Asimetri medan gravitasi Jupiter, yang disebabkan oleh kekhasan distribusi aliran atmosfer, telah ditetapkan. Ternyata kedalaman yang membentang dari pita-pita ini, terlihat pada piringan Jupiter, mencapai 3000 km.
- Struktur kompleks atmosfer daerah kutub, yang dicirikan oleh proses turbulen aktif, telah ditemukan.
- Pengukuran medan magnet dilakukan. Ternyata urutan besarnya lebih tinggi dari yang terkuat di duniamedan magnet yang berasal dari alam.
- Peta tiga dimensi medan magnet Jupiter telah dibuat.
- Gambar detail aurora yang diambil.
- Data baru tentang komposisi dan dinamika Bintik Merah Besar telah diterima.
Ini bukan semua pencapaian Juno, tetapi para ilmuwan berharap untuk mendapatkan lebih banyak informasi dengannya, karena misinya masih berlangsung.
Masa Depan Juno
Misi ini awalnya dijadwalkan berjalan hingga Februari 2018. Kemudian NASA memutuskan untuk memperpanjang masa tinggal stasiun di dekat Jupiter hingga Juli 2021. Selama waktu ini, ia akan terus mengumpulkan dan mengirim data baru ke Bumi, dan akan terus memotret Jupiter.
Di akhir misi, stasiun akan dikirim ke atmosfer planet, di mana ia akan terbakar. Akhir seperti itu direncanakan untuk menghindari jatuhnya salah satu satelit besar di masa depan dan kemungkinan kontaminasi permukaannya oleh mikroorganisme terestrial dari Juno. Perjalanan pesawat luar angkasa masih panjang, dan para ilmuwan mengandalkan "panen" ilmiah yang kaya yang akan dibawa Juno.
