Jauns viesis kosmosa sistēmā

No "ZvD" 233. numura  KOSMOSA PĒTNIECĪBA un APGŪŠANA  Jānis Jaunbergs (fragmenti) [..] Viens no tipiskajiem Visumā sastopamo planētu pārstāvjiem ir mūsu pašu Saules sistēmas gāzu milzis Jupiters. Būdams lielākais objekts orbītā ap Sauli, Jupiters kosmiskos mērogos nav nekāds rekordists, jo citu zvaigžņu sistēmās riņķo gan lielākas, gan arī mazākas gāzu planētas, kuru orbītas mēdz būt gan pavisam ciešas, gan arī plašas, reizēm praktiski riņķveida, bet nereti arī stipri izstieptas. Attīstoties novērojumu tehnikai, būs iespējams noteikt to spektrus un uztvert radiostarojumu, kas liecinās par šādu planētu rotāciju un magnētisko lauku. Viss, ko mēs zinām par Jupiteru, tad attieksies arī uz tūkstošiem planētu pie citām zvaigznēm šajā mūsu Galaktikas nomalē.
Lai detalizēti pētītu Jupiteru un tā magnetosfēru, 2011. gadā no Zemes tika palaista NASA zonde Juno (nosaukta par godu dievietei Junonai no senās Romas mitoloģijas), kura pēc Zemes pārlidojuma 2013. gadā ieguva pietiekamu ātrumu, lai 2016. gada 5. jūlijā ierastos pie Jupitera. Šī ir tikai otrā reize kosmosa izpētes vēsturē, kad zonde ar Saules baterijām darbojas piecu astronomisko vienību attālumā, kur Saules enerģijas intensitāte ir 4% no tās enerģijas, ko Saules baterijas saņemtu Zemes tuvumā. Iepriekš to paveica ESA zonde Rosetta, taču toreiz misijas aktīvā fāze nenotika tik lielā attālumā no Saules, tā vietā Rosetta enerģijas taupīšanas nolūkā atradās daļēji deaktivētā stāvoklī. Šoreiz Juno veiks visu savu zinātnisko programmu, paļaujoties uz 60 kvadrātmetru Saules bateriju dotajiem 480 vatiem elektroenerģijas, turklāt spītējot Jupitera radiācijas joslām, kas pakāpeniski degradēs Saules bateriju efektivitāti.  
Juno ir vēsturē otrais Jupitera mākslīgais pavadonis pēc Galileo*, kas no 1995. līdz 2003. gadam veica 35 apriņķojumus, līdz tā elektronikas radiācijas tolerances resurss bija izsmelts, un nolūkā pasargāt Jupitera pavadoni Eiropu no piesārņojuma Galileo tika sadedzināts Jupitera atmosfērā. Atšķirībā no Galileo misijas, Juno mērķis nav Jupitera pavadoņu izpēte, tāpēc Juno neriņķos Jupitera ekvatoriālajā planknē, kur atrodami visi lielākie un tuvākie Jupitera pavadoņi. Tā kā Juno projekts ir veltīts pašam Jupiteram, par kuru Galileo ieguva salīdzinoši maz informācijas, Juno orbīta ir polāra un tās perijove (Jupiteram tuvākais punkts) ir ļoti tuvu, tikai 5000 km virs Jupitera mākoņiem, bet apojove (no Jupitera tālākais punkts) stiepjas tālu aiz Jupitera pēdējā lielā pavadoņa – Kallisto orbītas. Pa šādu orbītu Juno veiks 37 apriņķojumus ap Jupiteru, līdz 2018. gada 21. februārī ieies Jupitera atmosfērā un kļūs par daļu no šīs milzu planētas. Juno orbīta ir izplānota tā, lai tas apciemotu pēc iespējas dažādas Jupitera magnetosfēras vietas, vienlaikus izvairoties no visintensīvākās radiācijas joslas, kas līdzīgi 600 000 km diametra gredzenam ietver Jupiteru. Orbītas perijove ir tik zema, lai būtu zem radiācijas joslām, kamēr apojove ir tālu ārpus bīstamās zonas. Katrs apriņķojums ļaus novērot Jupitera ziemeļpolu un dienvidpolu, kur ap magnētiskajiem poliem veidojas spēcīgas polārblāzmas, kā arī detektēt gravitācijas lauka anomālijas, kas ir saistītas ar Jupitera iekšējo uzbūvi. Tieši gravitācijas anomālijas varētu pastāstīt, cik dziļi notiek Jupitera atmosfēras cirkulācija un vai tā ir kaut kā saistīta ar metāliskā ūdeņraža mantijas konvekciju, ko uzskata par Jupitera spēcīgā magnētiskā lauka iemeslu.       
Jupitera atmosfēras cirkulāciju izraisa ne tikai siltuma pacelšanās no karstajām dzīlēm, bet vienlaikus arī siltuma atdošana infrasarkanā starojuma veidā, kas aizplūst kosmosā. Saprotams, ka ikvienam siltuma dzinējam ir nepieciešams gan siltuma avots, gan arī dzesēšana, un Jupitera cikloni ir tāda siltuma dzinēja piemērs. Infrasarkanā un mikroviļņu starojuma aizplūšana notiek visā Jupitera atmosfērā, no mākoņu virsotnēm līdz pat 200 atmosfēru spiediena līmenim (500-600 km zem mākoņu segas). Arī šo enerģijas plūsmu mērīs pavadonis Juno, reģistrējot infrasarkanos spektrus, kas liecinās par ūdens tvaiku koncentrāciju dažādās Jupitera vietās, ļaujot ne tikai precīzāk noteikt Jupitera kopējo sastāvu, bet arī izsekot tā laika apstākļiem līdz tādām temperatūras un spiediena vērtībām, kādas Zemes meteorologiem nav pazīstamas. [..] Ja Juno misiju būtu veidojuši tikai kosmosa fiziķi un planētu atmosfēru modelētāji, tam droši vien nemaz nebūtu fotokameras, kura strādā redzamajā gaismas diapazonā. Tomēr sakaru sistēmas jauda ir pietiekama, lai pārraidītu daudzus attēlus, un tādēļ zinātnes popularizēšanas nolūkā tika atrasta piemērota platleņķa fotokamera, kas līdzīgi krāsu skenerim Juno aparāta rotācijas rezultātā fiksēs visu apkārt redzamo, lai arī diezgan zemā leņķiskajā izšķirtspējā. Šo fotokameru sauc par JunoCam, un tā jau ir izmēģināta Zemes pārlidojuma laikā, dodot cerības, ka zemo Jupitera pārlidojumu laikā tiks iegūti daudzi satriecoši skaisti Jupitera mākoņu joslu attēli. Kameras mūžs Jupitera radiācijas joslu tuvumā nebūs ilgs, tomēr tās devums varētu būt vispopulārākais ieguvums no Juno misijas, kas rotās žurnālu vākus un daudzas interneta lapas.
* Sk. Gills M. Zvaigžņotajā Debesī: Galileo sasniedz Jupiteru. – 1996, Pavasaris (151), 21.-22. lpp.; Pirmais tiešais Jupitera atmosfēras pētījums. – 1996, Vasara (152), 15.-17. lpp.; Galileo pie Jupitera. – 1997, Vasara (156), 23.-25. lpp.   Saites: