Júpiter não é apenas o maior e mais massivo planeta do nosso sistema solar. Ele é recordista em muitos aspectos. Assim, Júpiter possui o campo magnético mais poderoso entre os planetas, emite na faixa de raios X e possui uma atmosfera extremamente complexa. Os planetólogos estão demonstrando grande interesse por este planeta, pois é difícil superestimar o papel de Júpiter na história do sistema solar, bem como em seu presente e futuro.
A espaçonave Juno, que chegou ao planeta gigante em 2016 e está atualmente em um programa de pesquisa em órbita ao redor de Júpiter, deve ajudar os cientistas a resolver muitos de seus mistérios.
Início da missão
A preparação para a expedição desta sonda automática a Júpiter foi realizada pela NASA como parte do programa New Frontiers, focado no estudo abrangente de vários objetos do sistema solar de particular interesse. "Juno" tornou-se a segunda missão no âmbito deste projeto. Ela começou 5agosto de 2011 e, tendo passado quase cinco anos na estrada, entrou com sucesso em órbita ao redor de Júpiter em 5 de julho de 2016.
O nome da estação que foi ao planeta que leva o nome da divindade suprema da mitologia romana foi escolhido não apenas em homenagem à esposa do "rei dos deuses": tem uma certa conotação. De acordo com um dos mitos, apenas Juno podia olhar através do véu de nuvens com o qual Júpiter encobria seus atos indecentes. Atribuindo o nome de Juno à espaçonave, os desenvolvedores identificaram assim um dos principais objetivos da missão.
Probe Tasks
Planetólogos têm muitas perguntas a Júpiter, e as respostas para elas dependem do cumprimento das tarefas científicas atribuídas à estação automática. Dependendo do objeto de estudo, essas tarefas podem ser combinadas em três complexos principais:
- Estudo da atmosfera de Júpiter. A composição refinada, estrutura, características de temperatura, dinâmica dos fluxos de gás nas camadas profundas da atmosfera localizadas abaixo das nuvens visíveis - tudo isso é de grande interesse para os cientistas, os autores do programa científico Juno. A espaçonave, justificando o nome que lhe foi dado, olha mais longe com seus instrumentos do que foi possível até agora.
- Estudo do campo magnético e da magnetosfera do gigante. A uma profundidade de mais de 20 mil km, a pressões e temperaturas colossais, enormes massas de hidrogênio estão no estado de metal líquido. As correntes nele geram um poderoso campo magnético, e o conhecimento de suas características é importante para esclarecer a estrutura do planeta e a história de sua formação.
- O estudo dos detalhes da estrutura do campo gravitacional também é necessário para que os cientistas planetários construam um modelo mais preciso da estrutura de Júpiter. Isso nos permitirá julgar com mais confiança a massa e o tamanho das camadas mais profundas do planeta, incluindo seu núcleo interno sólido.
equipamento científico Juno
O projeto da espaçonave prevê o transporte de vários instrumentos projetados para resolver os problemas acima. Estes incluem:
- Magnetométrico complexo MAG, composto por dois magnetômetros e um rastreador de estrelas.
- Segmento espacial de equipamento para medições gravitacionais Gravity Science. O segundo segmento está localizado na Terra, as próprias medições são realizadas usando o efeito Doppler.
- MWR radiômetro de microondas para estudar a atmosfera em grandes profundidades.
- Espectrógrafo ultravioleta UVS para estudar a estrutura das auroras de Júpiter.
- Ferramenta JADE para corrigir a distribuição de partículas carregadas de baixa energia nas auroras.
- JEDI detector de distribuição de elétrons e íons de alta energia.
- Detetor de ondas de plasma e rádio na magnetosfera do planeta Ondas.
- Câmera infravermelha JIRAM.
- A câmera de alcance óptico JunoCam colocada no Juno principalmente para fins de demonstração e educação para o público em geral. Esta câmera não tem tarefas especiais de natureza científica.
Características de design e especificações de "Juno"
A espaçonave tinha uma massa de lançamento de 3625 kg. Destes, apenas cerca de 1.600 kg recai sobre a cota da própria estação, o restante da massa - combustível e oxidante - são consumidos durante a missão. Além do motor de propulsão, o dispositivo é equipado com quatro módulos de motor de orientação. A sonda é alimentada por três painéis solares de 9 metros. O diâmetro do aparelho, excluindo seu comprimento, é de 3,5 metros.
A potência total dos painéis solares em órbita ao redor de Júpiter até o final da missão deve ser de pelo menos 420 watts. Além disso, Juno é equipado com duas baterias de íons de lítio para alimentá-lo enquanto a estação está na sombra de Júpiter.
Os desenvolvedores levaram em consideração as condições especiais em que Juno terá que trabalhar. As características da espaçonave são adaptadas às condições de uma longa permanência dentro dos poderosos cinturões de radiação de um planeta gigante. A eletrônica vulnerável da maioria dos instrumentos é colocada em um compartimento cúbico especial de titânio, protegido da radiação. A espessura de suas paredes é de 1 cm.
Passageiros incomuns
A estação carrega três figuras humanas de alumínio estilo Lego representando os antigos deuses romanos Júpiter e Juno, bem como o descobridor dos satélites do planeta, Galileu Galilei. Esses "passageiros", como explica o pessoal da missão, foram a Júpiter para atrair a atenção da geração mais jovem para a ciência e tecnologia, para interessar as crianças na exploração espacial.
O Grande Galileu está a bordo e em um retrato em uma placa especial fornecida pela Agência Espacial Italiana. Traz também um fragmento de uma carta escrita pelo cientista no início de 1610, onde ele menciona pela primeira vez a observação dos satélites do planeta.
Retratos de Júpiter
A JunoCam, embora não carregue uma carga científica, foi capaz de realmente glorificar a espaçonave Juno para o mundo inteiro. Fotos do planeta gigante, tiradas com resolução de até 25 km por pixel, são incríveis. Nunca antes as pessoas viram a beleza magnífica e ameaçadora das nuvens de Júpiter com tantos detalhes.
Cinturões de nuvens latitudinais, furacões e redemoinhos da poderosa atmosfera jupiteriana, o gigantesco anticiclone da Grande Mancha Vermelha - tudo isso foi capturado pela câmera óptica Juno. Imagens de Júpiter da espaçonave tornaram possível ver as regiões polares do planeta, que são inacessíveis para observações telescópicas da Terra e da órbita próxima à Terra.
Alguns resultados científicos
A missão fez um progresso científico impressionante. Aqui estão apenas alguns:
- Foi estabelecida a assimetria do campo gravitacional de Júpiter, causada pelas peculiaridades da distribuição dos fluxos atmosféricos. Descobriu-se que a profundidade em que essas bandas se estendem, visíveis no disco de Júpiter, chega a 3.000 km.
- A estrutura complexa da atmosfera das regiões polares, caracterizada por processos turbulentos ativos, foi descoberta.
- Medidas do campo magnético foram realizadas. Acabou sendo uma ordem de magnitude maior do que o mais fortecampos magnéticos de origem natural.
- Um mapa tridimensional do campo magnético de Júpiter foi construído.
- Imagens detalhadas das auroras tiradas.
- Novos dados sobre a composição e dinâmica da Grande Mancha Vermelha foram recebidos.
Esta não é todas as conquistas da Juno, mas os cientistas esperam obter ainda mais informações com ela, porque a missão ainda está em andamento.
Futuro de Juno
A missão estava originalmente programada para ocorrer até fevereiro de 2018. Então a NASA decidiu estender a permanência da estação perto de Júpiter até julho de 2021. Durante esse período, continuará coletando e enviando novos dados para a Terra e continuará a fotografar Júpiter.
Ao final da missão, a estação será enviada para a atmosfera do planeta, onde será queimada. Tal fim está previsto para evitar uma queda em qualquer um dos grandes satélites no futuro e possível contaminação de sua superfície por microorganismos terrestres do Juno. A espaçonave ainda tem um longo caminho a percorrer, e os cientistas estão contando com uma rica “colheita” científica que Juno lhes trará.
