Prisiregistruokite gauti CNN Wonder Theory mokslo informacinį biuletenį. Tyrinėkite visatą su naujienomis apie nuostabius atradimus, mokslo pažangą ir kt.

CNN
–

Europos kosmoso agentūra ruošiasi išsiųsti erdvėlaivį, kad ištirtų Jupiterį ir tris didžiausius ir įdomiausius jo palydovus.

„Jupiter Icy Moons Explorer“ misija arba „Juice“ turėtų prasidėti ketvirtadienį 8.15 val. ET raketa „Ariane 5“ iš Europos kosminio uosto Kourou mieste, Prancūzijos Gvianoje. Stebėkite paleidimą tiesiogiai ESA svetainė arba YouTube kanalas.

Po paleidimo erdvėlaivis nuo Ariane 5 paleidimo aikštelės atsiskirs maždaug po 28 minučių. Per 17 dienų „Juice“ įdiegs saulės kolektorių matricas, antenas ir kitus prietaisus, o po to – trys mėnesiai bandymų ir aparatinės įrangos sąrankos.

Prireiks aštuonerių metų, kad pasiektų Jupiterį – didžiausią mūsų Saulės sistemos planetą. Per ilgą kruizą erdvėlaivis naudos kai kurias gravitacijos timpai, skrisdamas pro Žemę, Mėnulį ir Venerą, kad padėtų kelionėje.

Interaktyvus: gyvybės paieška mūsų saulės sistemoje

Kai „Juice“ 2031 m. liepos mėn. pasieks Jupiterį, erdvėlaivis praleis maždaug trejus su puse metų skriedamas aplink dujų milžiną ir skris aplink tris jo palydovus: Ganimedą, Kallistą ir Europą. Misijos pabaigoje Juice sutelks dėmesį tik į orbitą aplink Ganimedą, todėl tai bus pirmasis erdvėlaivis, skriejantis aplink mėnulį išorinėje saulės sistemoje.

Ganymede, Callisto ir Europa yra ledu padengti pasauliai, kuriuose gali būti požeminių vandenynų, kurie galėtų būti tinkami gyventi.

Tuo tarpu NASA misija Europa Clipper, kuri prasidės 2024 m., turėtų pasiekti Jupiterį 2030 m. balandį ir atlikti beveik 50 praskridimų pro Europą, galiausiai pasiekdama 16 mylių (25 kilometrų) aukštį virš Mėnulio paviršiaus.

Kartu šios dvi misijos galėtų atskleisti keletą didžiausių paslapčių apie Jupiterį ir jo palydovus.

Jupiterio tyrinėjimai prasidėjo NASA „Pioneer“ ir „Voyager“ misijomis aštuntajame dešimtmetyje, po kurių sekė specialios Jupiterio misijos, tokios kaip „Galileo“ ir „Juno“ zondas. Junona skrieja aplink Jupiterį ir skraido pro kai kuriuos jo palydovus nuo 2016 m.

„Juice“ misija turi penkis pagrindinius tikslus, įskaitant galingą 10 instrumentų rinkinį, skirtą trims lediniams mėnuliams apibūdinti ir nustatyti, ar juose yra vandenynų, atrasti, kuo Ganimedas yra toks unikalus, ir nustatyti, ar mėnuliai gali būti tinkami gyventi visą gyvenimą.

Planetų mokslininkai nori sužinoti, kokio gylio yra vandenynai, ar juose yra druskos, ar gėlo vandens, ir kaip šis vanduo sąveikauja su lediniu kiekvieno mėnulio apvalkalu. Įvairūs stogai taip pat yra Ganymede, Callisto ir Europa. Sultys gali atskleisti veiklos rūšį, dėl kurios kai kurios iš jų pasirodė tamsios ir su kauliukais arba blyškios ir su kauliukais.

Ganimedas yra didžiausias Saulės sistemos mėnulis, didesnis už Plutoną ir Merkurijų, ir vienintelis, kurio magnetinis laukas panašus į Žemės. Sultingi instrumentai gali atskleisti Mėnulio sukimąsi, gravitaciją, formą, vidinę struktūrą ir sudėtį bei žiūrėti pro ledinę plutą naudojant radarą.

Sultys taip pat atliks išsamią Jupiterio analizę, kad nustatytų, kaip aplink šią didžiulę planetą susiformavo sudėtinga magnetinė ir radiacinė aplinka, taip pat kaip Jupiteris susiformavo. Suprasdami daugiau apie Jupiterio atsiradimo istoriją, mokslininkai galėtų pritaikyti šiuos atradimus į Jupiterį panašioms planetoms už mūsų saulės sistemos ribų.

Jupiterio magnetinis laukas yra 20 kartų stipresnis nei Žemės, o jo radiacijos aplinka yra atšiauri, kurios abu veikia jo mėnulius. „Juice“ misija skirta atskleisti, kas nutinka, kai Jupiteris sąveikauja su savo palydovais, įskaitant aurora borealis, karštuosius taškus, radijo spinduliuotę ir įkrautų dalelių bangas.

Nors visi trys mėnuliai yra padengti storais ledo lukštais, kiekvieno mėnulio šerdyje gali įvykti vidinis kaitimas, o dėl šios šilumos vidiniai vandenynai gali tapti galimomis buvusio ar dabartinio gyvenimo buveinėmis.

Smoothies gali ieškoti mėnulių gyvybės statybinių elementų įrodymų, įskaitant tokius elementus kaip anglis, deguonis, azotas, geležis ir magnis.

Ankstesnės misijos, tokios kaip „Galileo“ ir „Cassini“, aplankiusios Saturną ir jo palydovus, patvirtino, kad skysto vandens galima rasti planetose ir palydovuose, esančiuose toli nuo saulės – ir tikėtina, kad vandens yra po paviršiumi.

„Manau, kad „Juice“ yra patvirtinimas, kad mūsų supratimas apie tai, kur ieškoti tinkamumo gyventi, per pastaruosius 20 metų pasikeitė“, – sakė Michelle Dougherty, Londono Imperatoriškojo koledžo Karališkosios draugijos tyrimų profesorė ir vadovaujanti „Juice“ magnetometro tyrėja.

Dougherty teigimu, gyvybei Žemėje, kaip mes ją suprantame, reikia skysto vandens, šilumos šaltinio ir organinių medžiagų – „o tada jums reikia, kad pirmieji trys ingredientai būtų pakankamai stabilūs per pakankamai ilgą laiką, kad kažkas atsitiktų“.

„Su Juice norime įsitikinti, kad šiuose mėnulyje yra skysto vandens, ir patvirtinti jų šilumos šaltinius. Kiti instrumentai galės nuotoliniu būdu nustatyti, ar paviršiuje taip pat yra organinės medžiagos. Taip pat yra visi šie komponentai. kartu“.

Juice sunkvežimio dydžio erdvėlaivis sukurtas taip, kad išgyventų ilgą kelionę į Jupiterį – o atvykusi ji turi išgyventi atšiaurias dujų milžino aplinkos sąlygas. Dvi kryžminės formos saulės baterijų masyvai suteiks energijos erdvėlaiviui, o švinu iškloti skliautai apsaugos jautriausią jo elektroniką.

Europos kosmoso agentūros vadovaujama misija apima NASA ir Japonijos aerokosminių tyrimų agentūros indėlį. Jupiterio spinduliuotės diržų testavimas ir modeliavimas leido inžinieriams pasiruošti, su kuo susidurs Juice.

„Pagrindinis šio modelio laimėjimas mums buvo parodyti, kad tai, kas iš pradžių atrodė pavojinga, nebuvo visiškai nepasiekiama“, – sakoma Jos erdvėlaivių ir sistemų vadovo Christiano Erdo pranešime. „Maždaug trejus su puse metų Jupiteryje 20 metų geostacionarioje orbitoje būtų lygiavertis ryšių palydovo spinduliuotės poveikis, kurį valdydami turime daug patirties.

Siekdamas padėti Juice’ui išgyventi, jo trajektorija skirta skristi už Callisto 21 kartą, bet tik du kartus pasvyruoti pro Europą. Europa yra arčiausiai Jupiterio ir yra gerai jo spinduliuotės aureolės ribose. Vos dvi Mėnulio orbitos priverstų erdvėlaivį patirti trečdalį viso radiacijos poveikio.

Kai kurie „Juice“ įrankiai yra apsaugoti, o kiti bus veikiami elementų, kad galėtų tyrinėti Jupiterio atmosferą ir mėnulius. Keli vaizdo gavimo įrenginiai ir jutikliai fiksuos ir perduos duomenis skirtingais šviesos bangos ilgiais.

Atsižvelgiant į galutinį atstumą tarp erdvėlaivio ir Žemės, vienpusio signalo siuntimas Juice užtruktų 45 minutes. Bet tai nieko, palyginti su ilgus metus laukimu, kol pasieks Jupiterio sultys.

Mokslininkai jau tikisi sugrįžti unikalių duomenų sulčių.

„Manau, kad svarbiausias laikas yra mūsų pirmasis skrydis iš Ganimedo“, – sakė Dougherty. „Pirmasis ar du skrydis yra tada, kai patvirtinsime vandenyno buvimą.