Как Юпитер поможет найти инопланетян
Исследование Юпитера обещает стать одним из главных космических событий не только 2016 года, но и последнего десятилетия. Мировые ученые говорят, что миссия Juno американского космического агентства - одна из самых важных по освоению космического пространства. Ее цель - исследование Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы, чтобы понять ее происхождение и на основании полученных данных спрогнозировать судьбу Земли, а также найти родственные нам планеты.
На днях автоматический исследовательский аппарат NASA - Juno, оборудованный гигантскими солнечными панелями, установил рекорд, став самым далеким космическим исследователем, питающимся энергией Солнца. Он преодолел отметку в 793 миллиона километров, превзойдя предыдущий рекорд, установленный "Розеттой", более чем на миллион километров. Аппарат Rosetta Европейского космического агентства, начиная с октября 2012 года, прошел в космосе расстояние в 792 миллиона километров, двигаясь к точке встречи с кометой 67P/Чурюмова-Герасименко. Однако Rosetta на протяжении почти всего путешествия был отключен, чтобы не разряжать солнечные батареи. А Juno уже активно работает, несмотря на то, что находится пока в шести месяцах полета до точки назначения, Юпитера. В настоящее время аппарат активно исследует эту загадочную планету с помощью набора высокотехнологичных инструментов.
Juno - девятый по счету исследовательский аппарат, который направляется к внешним планетам Солнечной системы, и первый в истории космоса, использующий для полета на столь большое расстояние энергию солнечных батарей. До того все восемь космических кораблей, которые преодолели более 800 миллионов километров до Юпитера и дальше, питались от ядерной силовой установки.
Во время миссии, которая будет длиться 16 месяцев, Juno будет "питаться" от Солнца, несмотря на то, что расстояние между ним и горячей звездой составит 832 миллиона километров. Юпитер находится в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, и до него доходит в 25 раз меньше света. Бесперебойную работу Juno обеспечивают встроенные в аппарат 9-метровые солнечные батареи из 18 698 высокоэффективных фотогальванических кремниево-галлиевых ячеек, поставляющих системам аппарата энергию в 500 Ватт. Причем орбита аппарата рассчитана таким образом, что обращаясь вокруг Юпитера, он никогда не попадает в отбрасываемую этой планетой тень.
Запущенный 5 августа 2011 года с космодрома на мысе Канаверал, Juno провел почти пять лет в космосе. Предполагается, что 5 июля 2016 г. Juno запустит тормозные двигатели и сбавит скорость до приемлемого уровня для выхода на орбиту Юпитера. За первый год пребывания аппарат совершит вокруг планеты 33 витка, проходя на удалении 5000 километров от ее поверхности каждые две недели. Вращение аппарату придано таким образом, чтобы за этот день каждый из научных приборов выполнил свою задачу.
Космический аппарат Juno был изготовлен компанией Lockheed Martin. На его борту находится множество научных инструментов и датчиков, включая камеры, блоки формирования изображений, спектрометры, датчики плазмы и высокоэнергетических частиц, магнитометры и инструменты, измеряющие силы гравитации, при помощи которых аппарат будет изучать Юпитер и его окружающую среду. По словам научного руководителя миссии Juno и ученого из Юго-западного Научно-исследовательского института в Сан-Антонио Скотта Болтона, используемые технологии позволяют "видеть" сквозь облака атмосферы Юпитера, что позволит проводить все исследования с максимальной точностью.
Миссия Juno, которая завершится в 2017 году, обойдется более чем в миллиард долларов, но ученые считают, что инвестиции себя оправдают. Хотя Юпитер и изучают вот уже почти 40 лет (Pioneer 10 был запущен в марте 1972 г. и прошел вблизи Юпитера в декабре 1973 г.), планета-гигант по-прежнему не открыла всех своих тайн. Главная задача Juno - изучение истории рождения Юпитера и его внутреннего строения. Это прольет свет на происхождение Солнечной системы.
Существует много теорий формирования Солнечной системы, но основная и официально принятая на сегодня - это взрыв древней массивной звезды и формирование сверхновой. Большая часть обломков сформировали Солнце, остальные образовали Землю, другие планеты, кометы и астероиды.
Ученые считают, что Юпитер сформировался первым, так как он состоит в основном из водорода и гелия. Именно из этих веществ состояла наша Солнечная система в эпоху зарождения, а вещества, из которых сформировались другие планеты, появились гораздо позже. А если Юпитер - это первая планета солнечной системы, то где-то в его недрах лежит разгадка прошлого и будущего нашего мира. С помощью Juno можно, в частности, изучить самое раннее время в истории Солнечной системы, ответить на вопросы, что произошло сразу после образования Солнца, позволило сформировать планеты и узнать, почему все они отличаются по составу от Солнца.
Кроме того, если понять, какую роль играл Юпитер в пору формирования планет, как он влиял на их появление, в том числе и Земли. Ученые не исключают, что Юпитер также мог способствовать зарождению на нашей планете жизни. То есть, чем больше будет информации о Юпитере, тем точнее мы узнаем свою историю происхождения и сможем заглянуть в будущее. Кроме того, это поможет в поиске похожих на Землю планет, на которых, возможно, есть жизнь. По словам Скотта Болтона, Юпитер можно сравнить с Розеттским камнем. "Он образовался раньше, чем все остальные наши планеты, имеет наибольшую массу и хранит в зашифрованном виде практически всю историю Солнечной системы. A Juno просто предстоит ее расшифровать", - говорит ученый.
Много загадок и у самого Юпитера: мощнейшее магнитное поле, чрезмерно быстрое вращение для планеты такого размера (примерно в три раза быстрее Земли), колоссальные штормы и вихри в его атмосфере и пр. Juno составит карту гравитационных и магнитных полей, что позволит лучше понять внутреннюю структуру планеты и измерить массу ее ядра. Впервые можно будет определить структуру движения атмосферы Юпитера ниже верхнего слоя облаков, измерить состав, температуру и характер движения газовых масс.
Уже установлено, что в атмосфере Юпитера мощнейшее давление в несколько миллионов атмосфер, и водород сжат настолько, что переходит в металлическое состояние, становясь прекрасным проводником электричества. Сильнейшие токи, возникающие в слое жидкого металлического водорода, порождают гигантское магнитное поле Юпитера. А оно, в свою очередь, направляя частицы в атмосферу планеты, вызывает самые мощные полярные сияния в Солнечной системе. Juno впервые исследует заряженные частицы и магнитные поля возле полюсов Юпитера, одновременно наблюдая полярные сияния в ультрафиолетовом диапазоне, что позволит лучше понять механизм этого явления.
В конце 2017 года Juno еще раз использует свои двигатели и сбавит скорость до критично низкой, чтобы войти в плотную атмосферу Юпитера, то есть, упасть на планету. Это нужно для двух целей: убрать потенциальный мусор с орбиты для будущих миссий и исследовать Юпитер "изнутри". NASA будут поддерживать связь с аппаратом до тех пор, пока это будет возможно.