Յուպիտերը մեր Արեգակնային համակարգի ամենամեծ և ամենազանգվածային մոլորակը չէ: Նա շատ առումներով ռեկորդակիր է։ Այսպիսով, Յուպիտերն ունի ամենահզոր մագնիսական դաշտը մոլորակների մեջ, արձակում է ռենտգենյան ճառագայթների տիրույթում և ունի չափազանց բարդ մթնոլորտ։ Մոլորակագետները մեծ հետաքրքրություն են ցուցաբերում այս մոլորակի նկատմամբ, քանի որ դժվար է գերագնահատել Յուպիտերի դերը Արեգակնային համակարգի պատմության մեջ, ինչպես նաև նրա ներկայում և ապագայում։
Juno տիեզերանավը, որը հասել է հսկա մոլորակին 2016 թվականին և ներկայումս հետազոտական ծրագրում է Յուպիտերի ուղեծրում, պատրաստվում է օգնել գիտնականներին լուծելու նրա առեղծվածներից շատերը:
Առաքելության սկիզբ
Այս ավտոմատ զոնդի դեպի Յուպիտեր արշավի նախապատրաստումն իրականացվել է NASA-ի կողմից՝ որպես New Frontiers ծրագրի մի մաս, որը կենտրոնացած է արեգակնային համակարգի մի քանի օբյեկտների համապարփակ ուսումնասիրության վրա, որոնք հատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում: «Juno»-ն այս նախագծի շրջանակներում դարձավ երկրորդ առաքելությունը։ Նա սկսեց 5-ով2011 թվականի օգոստոսին և, ճանապարհի վրա անցկացնելով գրեթե հինգ տարի, հաջողությամբ մտավ Յուպիտերի շուրջ 2016 թվականի հուլիսի 5-ին:
Հռոմեական դիցաբանության գերագույն աստվածության անունը կրող մոլորակ գնացող կայանի անվանումն ընտրվել է ոչ միայն «աստվածների թագավորի» կնոջ պատվին. այն որոշակի ենթատեքստ ունի։ Առասպելներից մեկի համաձայն՝ միայն Յունոն կարող էր նայել ամպերի վարագույրի միջով, որով Յուպիտերը պատել էր իր անճոռնի արարքները։ Տիեզերանավին վերագրելով Juno անունը՝ մշակողները դրանով իսկ բացահայտեցին առաքելության հիմնական նպատակներից մեկը։
Զոնդի առաջադրանքներ
Մոլորակագետները Յուպիտերին շատ հարցեր ունեն, որոնց պատասխանները կախված են ավտոմատ կայանին տրված գիտական առաջադրանքների կատարումից։ Կախված ուսումնասիրության առարկայից՝ այս առաջադրանքները կարելի է համատեղել երեք հիմնական համալիրում՝
- Ուպիտերի մթնոլորտի ուսումնասիրություն. Զտված կազմը, կառուցվածքը, ջերմաստիճանի բնութագրերը, գազի հոսքերի դինամիկան մթնոլորտի խորը շերտերում, որոնք գտնվում են տեսանելի ամպերի տակ, այս ամենը մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում գիտնականների՝ Juno գիտական ծրագրի հեղինակների համար: Տիեզերանավը, արդարացնելով իրեն տրված անվանումը, իր գործիքներով ավելի հեռուն է նայում, քան հնարավոր էր մինչ այժմ։
- Հսկայի մագնիսական դաշտի և մագնիսոլորտի ուսումնասիրություն. Ավելի քան 20 հազար կմ խորության վրա, վիթխարի ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում ջրածնի հսկայական զանգվածներ գտնվում են հեղուկ մետաղի վիճակում։ Նրա հոսանքները առաջացնում են հզոր մագնիսական դաշտ, և դրա առանձնահատկությունների իմացությունը կարևոր է մոլորակի կառուցվածքի և դրա ձևավորման պատմության պարզաբանման համար։
- Գրավիտացիոն դաշտի կառուցվածքի մանրամասների ուսումնասիրությունը նույնպես անհրաժեշտ է մոլորակագետներին՝ Յուպիտերի կառուցվածքի ավելի ճշգրիտ մոդել ստեղծելու համար։ Դա մեզ թույլ կտա ավելի վստահորեն դատել մոլորակի ամենախոր շերտերի զանգվածն ու չափը, ներառյալ նրա ամուր ներքին միջուկը։
Juno գիտական սարքավորումներ
Տիեզերանավի դիզայնը նախատեսում է վերը նշված խնդիրները լուծելու համար նախատեսված մի շարք գործիքների կրում: Դրանք ներառում են՝
- Մագնիսաչափական համալիր MAG, որը կազմված է երկու մագնիսաչափից և աստղային հսկիչից:
- Գրավիտացիոն չափումների սարքավորումների տիեզերական հատված Gravity Science. Երկրորդ հատվածը գտնվում է Երկրի վրա, չափումները կատարվում են Դոպլերի էֆեկտի միջոցով։
- MWR միկրոալիքային ռադիոմետր՝ մթնոլորտը մեծ խորություններում ուսումնասիրելու համար:
- Ուլտրամանուշակագույն սպեկտրոգրաֆ UVS՝ ուսումնասիրելու Յուպիտերի բևեռափայլերի կառուցվածքը։
- JADE գործիք՝ բևեռափայլերում ցածր էներգիայի լիցքավորված մասնիկների բաշխումը ֆիքսելու համար։
- JEDI բարձր էներգիայի իոնների և էլեկտրոնների բաշխման դետեկտոր։
- Պլազմայի և ռադիոալիքների դետեկտոր Ալիքներ մոլորակի մագնիտոսֆերայում:
- JIRAM ինֆրակարմիր տեսախցիկ.
- JunoCam օպտիկական տեսախցիկը տեղադրված է Juno-ի վրա հիմնականում ցուցադրական և կրթական նպատակներով լայն հանրության համար: Այս տեսախցիկը չունի գիտական բնույթի հատուկ առաջադրանքներ։
«Juno»-ի դիզայնի առանձնահատկությունները և բնութագրերը
Տիեզերանավի արձակման զանգվածը 3625 կգ է։ Դրանցից միայն մոտ 1600 կգ-ն է բաժին ընկնում բուն կայանի բաժնեմասին, մնացած զանգվածը՝ վառելիքն ու օքսիդիչը, սպառվում են առաքելության ընթացքում։ Բացի շարժիչ շարժիչից, սարքը հագեցած է չորս կողմնորոշիչ շարժիչի մոդուլներով: Զոնդն աշխատում է երեք 9 մետրանոց արևային մարտկոցներով։ Սարքի տրամագիծը, առանց դրանց երկարության, 3,5 մետր է։
Արևային մարտկոցների ընդհանուր հզորությունը Յուպիտերի շուրջ ուղեծրում մինչև առաքելության ավարտը պետք է լինի առնվազն 420 վտ: Բացի այդ, Juno-ն հագեցած է երկու լիթիում-իոնային մարտկոցներով՝ այն սնուցելու համար, մինչ կայանը Յուպիտերի ստվերում է։
Կառուցողները հաշվի են առել հատուկ պայմանները, որոնցում պետք է աշխատի Juno-ն։ Տիեզերանավի բնութագրերը հարմարեցված են հսկա մոլորակի հզոր ճառագայթային գոտիներում երկար մնալու պայմաններին։ Գործիքների մեծ մասի խոցելի էլեկտրոնիկան տեղադրված է հատուկ խորանարդ տիտանի խցիկում՝ պաշտպանված ճառագայթումից: Նրա պատերի հաստությունը 1 սմ է։
Անսովոր «ուղևորներ»
Կայանը կրում է լեգո ոճի երեք ալյումինե մարդու ֆիգուրներ, որոնք պատկերում են հին հռոմեական աստվածներին Յուպիտերին և Յունոյին, ինչպես նաև մոլորակի արբանյակների հայտնաբերող Գալիլեո Գալիլեյին: Այս «ուղևորները», ինչպես բացատրում են առաքելության անձնակազմը, գնացել են Յուպիտեր՝ երիտասարդ սերնդի ուշադրությունը գիտության և տեխնոլոգիայի վրա գրավելու, երեխաներին տիեզերքի ուսումնասիրությամբ հետաքրքրելու համար։
Մեծ Գալիլեոն գտնվում է նավի վրա և պատկերված է Իտալիայի տիեզերական գործակալության կողմից տրամադրված հատուկ հուշատախտակի վրա: Այն նաև պարունակում է 1610 թվականի սկզբին գիտնականի կողմից գրված նամակի մի հատված, որտեղ նա առաջին անգամ հիշատակում է մոլորակի արբանյակների դիտարկումը:
Յուպիտերի դիմանկարներ
JunoCam-ը, թեև գիտական բեռ չի կրում, կարողացավ իսկապես փառաբանել Juno տիեզերանավը ողջ աշխարհին: Հսկա մոլորակի լուսանկարները, որոնք արվել են մեկ պիքսելում մինչև 25 կմ թույլատրությամբ, զարմանալի են։ Երբեք մարդիկ այդքան մանրամասն չեն տեսել Յուպիտերի ամպերի հիասքանչ և սպառնալից գեղեցկությունը։
Լայնային ամպերի գոտիներ, փոթորիկներ և հզոր Յուպիտերի մթնոլորտի պտտահողմեր, Մեծ Կարմիր կետի հսկա անտիցիկլոն - այս ամենը ֆիքսել է Juno օպտիկական տեսախցիկը: Տիեզերանավից Յուպիտերի պատկերները հնարավորություն են տվել տեսնել մոլորակի բևեռային շրջանները, որոնք անհասանելի են Երկրից և Երկրի մերձավոր ուղեծրից աստղադիտակային դիտումների համար:
Որոշ գիտական արդյունքներ
Առաքելությունը տպավորիչ գիտական առաջընթաց է գրանցել: Ահա մի քանիսը:
- Հաստատվել է Յուպիտերի գրավիտացիոն դաշտի անհամաչափությունը՝ պայմանավորված մթնոլորտային հոսքերի բաշխման առանձնահատկություններով։ Պարզվել է, որ Յուպիտերի սկավառակի վրա տեսանելի այս գոտիները ձգվող խորությունը հասնում է 3000 կմ-ի։
- Հայտնաբերվել է բևեռային շրջանների մթնոլորտի բարդ կառուցվածքը, որը բնութագրվում է ակտիվ տուրբուլենտ գործընթացներով։
- Կատարվել են մագնիսական դաշտի չափումներ. Պարզվեց, որ այն մեծության կարգով ավելի բարձր է, քան ամենաուժեղ երկրայինըբնական ծագման մագնիսական դաշտեր.
- Կառուցվել է Յուպիտերի մագնիսական դաշտի եռաչափ քարտեզ։
- Ավրորաների մանրամասն պատկերներ արված։
- Ստացվել են նոր տվյալներ Մեծ կարմիր կետի կազմի և դինամիկայի վերաբերյալ։
Սա Juno-ի բոլոր ձեռքբերումները չէ, սակայն գիտնականները հույս ունեն դրա հետ ավելի շատ տեղեկություններ ստանալ, քանի որ առաքելությունը դեռ շարունակվում է:
Juno-ի ապագան
Առաքելությունն ի սկզբանե նախատեսված էր մինչև 2018 թվականի փետրվարը: Այնուհետև ՆԱՍԱ-ն որոշեց երկարացնել Յուպիտերի մոտ կայանի գտնվելու վայրը մինչև 2021 թվականի հուլիսը։ Այս ընթացքում այն կշարունակի հավաքել և ուղարկել նոր տվյալներ Երկիր և կշարունակի լուսանկարել Յուպիտերը։
Առաքելության ավարտին կայանը կուղարկվի մոլորակի մթնոլորտ, որտեղ այն կվառվի։ Նման ավարտ է նախատեսվում՝ ապագայում խոշոր արբանյակներից որևէ մեկի վրա ընկնելու և Յունոյից ցամաքային միկրոօրգանիզմներով դրա մակերեսի հնարավոր աղտոտումից խուսափելու համար։ Տիեզերանավը դեռ երկար ճանապարհ ունի անցնելու, և գիտնականները ակնկալում են հարուստ գիտական «բերքի» վրա, որը նրանց կբերի Juno-ն:
