Як Юпітер допоможе знайти інопланетян

Дослідження Юпітера обіцяє стати одним з головних космічних подій не тільки 2016 року, але і останнього десятиліття. Світові вчені кажуть, що місія Juno американського космічного агентства - одна з найбільш важливих з освоєння космічного простору. Її мета - дослідження Юпітера, найбільшої планети Сонячної системи, щоб зрозуміти її походження і на підставі отриманих даних спрогнозувати долю Землі, а також знайти споріднені нам планети.

Днями автоматичний дослідницький апарат NASA Juno, обладнаний гігантськими сонячними панелями, встановив рекорд, ставши самим далеким космічним дослідником, що живляться енергією Сонця. Він подолав позначку в 793 мільйони кілометрів, перевершивши попередній рекорд, встановлений "Розетті", більш ніж на мільйон кілометрів. Апарат Rosetta Європейського космічного агентства, починаючи з жовтня 2012 року, пройшов в космосі відстань 792 мільйони кілометрів, рухаючись до точки зустрічі з комети 67P/Чурюмова-Герасименко. Однак Rosetta протягом майже всього подорожі був відключений, щоб не розряджати сонячні батареї. А Juno вже активно працює, незважаючи на те, що знаходиться поки в шести місяцях польоту до точки призначення, Юпітера. В даний час апарат активно досліджує цю загадкову планету з допомогою набору високотехнологічних інструментів.

Juno - дев'ятий за рахунком дослідницький апарат, який направляється до зовнішніх планет Сонячної системи, і перший в історії космосу, використовує для польоту на таку велику відстань енергію сонячних батарей. До того всі вісім космічних кораблів, які подолали понад 800 мільйонів кілометрів до Юпітера і далі, харчувалися від ядерної силової установки.

Під час місії, яка триватиме 16 місяців, Juno буде "харчуватися" від Сонця, незважаючи на те, що відстань між ним і гарячою зіркою складе 832 мільйони кілометрів. Юпітер знаходиться в п'ять разів далі від Сонця, ніж Земля, і до нього доходить в 25 разів менше світла. Безперебійну роботу Juno забезпечують вбудовані в апарат 9-метрові сонячні батареї з 18 698 високоефективних фотогальванічних кремнієво-галієвих осередків, що постачають систем апарату енергію в 500 Ватт. Причому орбіта апарату розрахована таким чином, що звертаючись навколо Юпітера, він ніколи не потрапляє в отбрасываемую цією планетою тінь.

Запущений 5 серпня 2011 року з космодрому на мисі Канаверал, Juno провів майже п'ять років у космосі. Передбачається, що 5 липня 2016 р. Juno запустить гальмівні двигуни і зменшить швидкість до прийнятного рівня для виходу на орбіту Юпітера. За перший рік перебування апарат зробить навколо планети 33 витка, проходячи на відстані 5000 кілометрів від її поверхні кожні два тижні. Обертання апарату надано таким чином, щоб за цей день кожен з наукових приладів виконав своє завдання.

Космічний апарат Juno був виготовлений компанією Lockheed Martin. На його борту знаходиться безліч наукових інструментів і датчиків, включаючи камери, блоки формування зображень, спектрометри, датчики плазми і високоенергетичних частинок, магнітометри і інструменти, що вимірюють сили гравітації, за допомогою яких апарат буде вивчати Юпітер і його навколишнє середовище. За словами наукового керівника місії Juno і вченого з Південно-західного Науково-дослідного інституту в Сан-Антоніо Скотта Болтона, використовувані технології дозволяють "бачити" крізь хмари атмосфери Юпітера, що дозволить проводити всі дослідження з максимальною точністю.

Місія Juno, яка завершиться в 2017 році, обійдеться більш ніж в мільярд доларів, але вчені вважають, що інвестиції себе виправдають. Хоча Юпітер і вивчають ось вже майже 40 років (Pioneer 10 був запущений в березні 1972 р. і пройшов поблизу Юпітера в грудні 1973 р.), планета-гігант, як і раніше, не відкрила своїх таємниць. Головне завдання Juno - вивчення історії народження Юпітера і його внутрішньої будови. Це проллє світло на походження Сонячної системи.

Існує багато теорій формування Сонячної системи, але основна та офіційно прийнята на сьогодні - це вибух давньої масивної зірки і формування наднової. Велика частина уламків сформували Сонце, інші утворили Землю, інші планети, комети і астероїди.

Вчені вважають, що Юпітер сформувався першим, так як він складається в основному з водню і гелію. Саме з цих речовин складалася наша Сонячна система в епоху зародження, а речовини, з яких сформувалися інші планети, з'явилися набагато пізніше. А якщо Юпітер - це перша планета сонячної системи, то де-то в його надрах лежить розгадка минулого і майбутнього нашого світу. З допомогою Juno можна, зокрема, вивчити саме ранній час в історії Сонячної системи, відповісти на запитання, що сталося відразу після утворення Сонця, дозволило сформувати планети і дізнатися, чому всі вони відрізняються за складом від Сонця.

Крім того, якщо зрозуміти, яку роль грав Юпітер в пору формування планет, як він впливав на їх появу, в тому числі і Землі. Вчені не виключають, що Юпітер також міг сприяти зародженню на нашій планеті життя. Тобто, чим більше буде інформації про Юпітер, тим точніше ми дізнаємося свою історію походження і зможемо заглянути в майбутнє. Крім того, це допоможе в пошуку схожих на Землю планет, на яких, можливо, є життя. За словами Скотта Болтона, Юпітер можна порівняти з Розеттским каменем. "Він утворився раніше, ніж всі інші наші планети, має найбільшу масу і зберігає в зашифрованому вигляді практично всю історію Сонячної системи. A Juno просто належить її розшифрувати", - говорить учений.

Багато загадок і у самого Юпітера: найпотужніше магнітне поле, надмірно швидке обертання для планети такого розміру (приблизно в три рази швидше Землі), колосальні шторми і вихори в його атмосфері та ін. Juno складе карту гравітаційних і магнітних полів, що дозволить краще зрозуміти внутрішню структуру планети і виміряти масу її ядра. Вперше можна буде визначити структуру руху атмосфери Юпітера нижче верхнього шару хмар, виміряти склад, температуру та характер руху газових мас.

Вже встановлено, що в атмосфері Юпітера потужний тиск у кілька мільйонів атмосфер, і водень стиснений настільки, що переходить в металеве стан, стаючи прекрасним провідником електрики. Сильні струми, що виникають в шарі рідкого металевого водню, породжують гігантське магнітне поле Юпітера. А воно, у свою чергу, направляючи частинки в атмосферу планети, викликає самі потужні полярні сяйва в Сонячній системі. Juno вперше досліджує заряджені частинки і магнітні поля біля полюсів Юпітера, одночасно спостерігаючи полярні сяйва в ультрафіолетовому діапазоні, що дозволить краще зрозуміти механізм цього явища.

В кінці 2017 року Juno ще раз використовує свої двигуни і зменшить швидкість до критично низькою, щоб увійти в щільну атмосферу Юпітера, тобто, впасти на планету. Це потрібно для двох цілей: прибрати потенційний сміття з орбіти для майбутніх місій і досліджувати Юпітер "зсередини". NASA будуть підтримувати зв'язок з апаратом до тих пір, поки це буде можливо.