Odkrywamy tajemnice ognistego księżyca Jowisza Io

Orbiter wykonał 56 przelotów Jowisz Udokumentował bliskie spotkania z trzema z czterech największych księżyców gazowego giganta.

NASAW sobotę 30 grudnia sonda Juno przeleci najbliżej księżyca Jowisza Io, najbliżej, jaki jakikolwiek statek kosmiczny osiągnął od ponad roku. 20 lat. Oczekuje się, że przełęcz, położona około 1500 kilometrów od powierzchni najbardziej wulkanicznego świata naszego Układu Słonecznego, umożliwi instrumentom Juno wygenerowanie dużej ilości danych.

„Łącząc dane z tego przelotu z naszymi poprzednimi obserwacjami, zespół naukowy Juno bada różnice między wulkanami Io” – powiedział główny badacz Juno, Scott Bolton z Southwest Research Institute w San Antonio w Teksasie. „Przyglądamy się, jak często wybuchają, jak jasne i gorące są, jak zmienia się kształt strumienia lawy i jak aktywność Io wiąże się z przepływem naładowanych cząstek w magnetosferze Jowisza”.

Drugi bardzo bliski przelot Io zaplanowano na 3 lutego 2024 r., kiedy Juno ponownie zbliży się na odległość około 1500 kilometrów od powierzchni.

Sonda monitoruje aktywność wulkaniczną Io z odległości od około 11 000 km do ponad 100 000 km i zapewniła pierwsze widoki północnych i południowych biegunów Księżyca. Sonda przeleciała także blisko lodowych księżyców Jowisza, Ganimedesa i Europy.

Zdjęcie księżyca Jowisza Io wykonane za pomocą JunoCam ukazuje pióropusz materiału wyrzucony z (niewidocznego) wulkanu Prometeusz. Pióropusz jest oznaczony czerwoną strzałką i jest widoczny tylko w ciemności poniżej linii podziału (linii oddzielającej dzień od nocy). Zdjęcie wykonała należąca do NASA sonda kosmiczna Juno 15 października. Źródło obrazu: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

„Podczas naszych przelotów w grudniu i lutym Juno zbada źródło ogromnej aktywności wulkanicznej Io, czy pod jego skorupą znajduje się ocean magmy oraz znaczenie sił pływowych Jowisza, które nieustannie naciskają na ten udręczony księżyc”. powiedział Bolton.

Teraz, w trzecim roku swojej rozszerzonej misji badania pochodzenia Jowisza, napędzana energią słoneczną sonda kosmiczna będzie badać także układ pierścieni, w którym znajdują się niektóre wewnętrzne księżyce gazowego olbrzyma.

Wyobraź to sobie

Podczas przelotu Io wszystkie trzy kamery na pokładzie Juno będą aktywne. Mapa zorzy polarnej w podczerwieni na Jowiszu (Jerram), który wykonuje zdjęcia w podczerwieni, będzie zbierał sygnatury cieplne emitowane przez wulkany i kaldery pokrywające powierzchnię Księżyca. Gwiezdny moduł referencyjny misji (nawigacyjna kamera gwiazdowa, która również dostarczyła cennych informacji naukowych) będzie posiadał obraz powierzchni o najwyższej jak dotąd rozdzielczości. Kamera JunoCam przechwytuje kolorowe obrazy w świetle widzialnym.

JunoCam znajduje się na statku kosmicznym, aby umożliwić udział publiczności i jest zaprojektowana do działania podczas maksymalnie ośmiu przelotów w pobliżu Jowisza. Następnym przelotem Io będzie 57. orbita Juno wokół Jowisza, podczas której sonda i kamery zostaną wystawione na działanie jednego z najbardziej ekstremalnych środowisk radiacyjnych w Układzie Słonecznym.

„Skumulowane skutki całego tego promieniowania zaczęły być widoczne na JunoCam w ciągu ostatnich kilku orbit” – powiedział Ed Hirst, kierownik projektu Juno w Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA.Laboratorium Napędów Odrzutowych) w południowej Kalifornii. „Zdjęcia z ostatniego lotu pokazują zmniejszenie zakresu dynamicznego kamery i pojawienie się „paskowego” szumu”. Nasz zespół inżynierów pracował nad rozwiązaniami, które łagodzą uszkodzenia spowodowane promieniowaniem i zapewniają ciągłość działania kamery.

Więcej IU, proszę

Po kilku miesiącach badań i ocen zespół Juno zmodyfikował planowaną przyszłą trajektorię statku kosmicznego, dodając siedem nowych przelotów w pobliżu Io (w sumie 18) do rozszerzonego planu misji. Po bliskim przelocie Io 3 lutego statek kosmiczny będzie krążył wokół Io po co drugiej orbicie, przy czym każda orbita będzie się stopniowo zwiększać: pierwsza będzie znajdować się około 16 500 km nad Io, a ostatnia będzie na wysokości 16 500 km nad Io. W odległości około 71 450 mil (115 000 km).

Oddziaływanie grawitacyjne Io na Juno podczas przelotu obok Juno 30 grudnia skróci orbitę statku kosmicznego wokół Jowisza z 38 dni do 35 dni. Orbita Juno skróci się do 33 dni po przelotu 3 lutego.

Nowa ścieżka Juno sprawi, że Jowisz będzie zasłonił Słońce przed statkiem kosmicznym na około pięć minut za każdym razem, gdy orbiter znajdzie się najbliżej planety, w okresie zwanym peryhelium. Chociaż będzie to pierwszy raz, kiedy statek kosmiczny zasilany energią słoneczną napotka ciemność od czasu przelotu obok Ziemi w październiku 2013 r., czas ten będzie zbyt krótki, aby wpłynąć na jego ogólne działanie. Z wyjątkiem okresu 3 lutego, sonda będzie doświadczała takiego zaćmienia słońca podczas każdego bliskiego przelotu obok Jowisza od teraz aż do końca swojej przedłużonej misji, która zakończy się pod koniec 2025 roku.

Począwszy od kwietnia 2024 r., statek kosmiczny przeprowadzi serię eksperymentów okultystycznych z wykorzystaniem technologii Juno. Eksperyment grawitacyjny Zbadanie składu górnej atmosfery Jowisza, który dostarcza kluczowych informacji o kształcie i strukturze wewnętrznej planety.

Więcej o misji

Laboratorium Napędów Odrzutowych (JPL), oddział Kalifornijskiego Instytutu Technologii w Pasadenie w Kalifornii, zarządza misją Juno dla głównego badacza Scotta J. Boltona z Southwest Research Institute w San Antonio. Sonda Juno jest częścią programu NASA New Frontiers Program, zarządzanego w Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla w Huntsville w stanie Alabama na zlecenie Dyrekcji Misji Naukowych tej agencji w Waszyngtonie. Lockheed Martin Space w Denver zbudował i obsługuje statek kosmiczny.