For forskere og Jupiter-grupperinger (som meg selv) skjedde den virkelige finalen i fjerde juli litt etter den offisielle fyrverkeri. Mandag klokka 20:53 eksploderte PST, et romfullt av NASA-forskere ved Jet Propulsion Lab i Pasadena, California, til jubel etter at NASAs Juno-romfartøy med hell kom inn i bane rundt Jupiter. Den seirende oppføringen var lenge på vei: Vi har ventet i nesten fem år på neste sjanse til å komme på nært hold og personlig med den største planeten i solsystemet vårt.
Relatert innhold
- Juno vil etter hvert gå opp i flammer for å beskytte teoretisk fremmedliv
- Neste stopp: Jupiter
- Her er hva som vil skje når Juno blir til Jupiter
- Juno er nå menneskehetens lengst flung solcelledrevne håndverk
Juno er det niende romfartøyet som ser Jupiter på nært hold, men bare det andre som noen gang har gått i bane rundt det. Den første var Galileo, som gikk i bane rundt Jupiter fra 1995 til 2003. Siden den gang har vi gjort noen flotte observasjoner takket være Cassini og New Horizons - som begge hadde fly fra Jupiter - men Juno lover å gi den mest intime titt inn til langt -av Jovian-systemet ennå.
Junos primære vitenskapelige mål er å studere Jupiters atmosfære og magnetosfære, og å undersøke dens unnvikende interiør for bedre å forstå hvordan gassgiganten opprinnelig dannet seg. Et av de største spørsmålene den håper å svare på: har Jupiter en kjerne, og i så fall, hva er den laget av? Det er ikke tilfeldig at sonden er oppkalt etter kona til den romerske guden Jupiter (kjent for grekerne som henholdsvis Hera og Zeus). Gudinnen Juno kunne se gjennom skyene Jupiter drappet rundt seg selv for å hindre henne i å oppdage hans rampete. NASAs Juno er i mellomtiden utstyrt med instrumenter som er designet for å trenge gjennom Jupiters tykke skylag og avsløre verden under.
Startet i august 2011, reiste Juno-romfartøyet til sammen 1.740 millioner miles fra Jorden til Jupiter, og løftet rundt solen halvannen gang på vei og fikk en endelig gravitasjonshjelp fra Jorden i oktober 2013. Nå, nesten fem år senere, den har offisielt nådd sin endelige destinasjon. På det tidspunktet hun kom, flyr Juno gjennom solsystemet med over 150.000 miles per time - noe som gjorde det til et av de raskeste menneskeskapte objektene noensinne.
Å bremse et romfartøy nok til å slippe en presis bane rundt Jupiter er ingen liten oppgave. Jupiter orbital insertion (JOI) krevde at Juno skulle utføre en serie nesten perfekte autonome manøvrer over en tre timers periode. Først roterte romskipet på plass. Deretter fyrte den av hovedmotoren i 35 minutter, og reduserte hastigheten med over 1200 miles per time og lot den fanges opp av Jupiter i en bane på 53, 5 dager.
Å gjøre ting mer komplisert - og mye mer nervepirrende, ifølge prinsippetterforsker Scott Bolton - var det faktum at Juno måtte vende seg fra solen og solkraften den gir i løpet av JOI. Verre var det å snu seg bort fra sola også å dreie mot Jupiter, og mer spesifikt Jupiters ring - en farlig kilde til støvpartikler som kunne ha stengt Junos motor hadde hatt en direkte hit.
På toppen av alt dette, jobbet Juno med batteristrøm i det meste av prosessen - godt over halvannen time - mens alle i misjonskontrollen holdt pusten og ventet på hvert pipelyd fra romfartøyet som betydde at alt var bra. Fra 18:13 PST til 21:16 PST, byttet Juno alle sendinger til fra sin høye forsterkningsantenne til dens mellom- og lavforsterkningsantenner, noe som betyr at den sluttet å sende detaljerte data og i stedet kommuniserte bare i toner.
Noen toner var med jevne mellomrom for å indikere "nominell status", mens andre hadde spesifikke frekvenser og varigheter for å signalisere begynnelsen eller slutten av programmerte hendelser. Hver tone tok omtrent 48 minutter å reise de 540 millioner milene mellom Juno og Jorden i løpet av denne kritiske tiden. "Når vi får tonen (på slutten av 35 minutters JOI-forbrenning) som vil være musikk for mine ører, fordi det betyr at vi er akkurat der vi vil være, " sa Rick Nybakken, prosjektleder for Juno ved JPL, ved pressekonferanse mandag morgen.
I presserommet holdt forskere og journalister både vakt over NASAs Deep Space Network som visualiserte Junos sendinger til NASAs Goldstone-antenne som ligger i Mojave-ørkenen, og forsikret oss om at ting gikk etter planen. På pressekonferansen etter innsetting etter orbital snakket Nybakken igjen om disse tonene: "I kveld i tonene sang Juno for oss, og det var en perfeksjonssang."
Nå som Juno har utført innsatsmanøver, vil den fullføre to baner på 53, 5 dager og deretter gå over til en 14-dagers bane der den vil forbli til oppdraget avsluttes i februar 2018. I løpet av de to lengre banene vil den teste ut alle instrumentene ombord Juno før de går i offisiell vitenskapsmodus for resten av oppdraget.
Etter å ha zoomet direkte på planetgiganten, har Juno nå svingt seg rundt Jupiter inn i en polar bane og beveger seg bort fra den. Rundt 50 dager fra nå vil det begynne en annen nær tilnærming, som er når de første detaljerte bildene skulle begynne å rulle inn. ”Den offisielle fasen for vitenskapssamling begynner i oktober, men vi har funnet ut en måte å samle inn data mye tidligere på enn det, ”sa Bolton. “Hvilket når du snakker om det største planetariske legemet i solsystemet, er en virkelig god ting. Det er mye å se og gjøre her. ”
Juno er et spennende oppdrag for de første. Det er det fjerneste solcelledrevne romfartøyet som er sendt fra Jorden, og det første som opererte i det ytre solsystemet (de andre har alle vært kjernekraftdrevet). På Jupiters avstand fra solen får Junos solarrayer bare 1/25 av sollyset de ville fått i jordens bane. For å kompensere for dette er hvert av romskipets tre solcellepaneler 24 kvadratmeter i området, og gir Juno et "vingespenn" på mer enn 65 fot og et fotavtrykk nær størrelsen på en basketballbane.
Juno er også det første oppdraget som er utviklet for å overleve og operere i hjertet av Jupiters strålingsbelter, som best beskrives som jordens Van Allen-belter på steroider. Under hver bane vil Juno passere gjennom de sterkeste strålingssonene ikke en gang, men to ganger, og krysse inne i magnetosfæren for å få dataene den trenger. For å gjøre romfartøyet og dets følsomme instrumenter i stand til å overleve dette tøffe miljøet, er Juno det første oppdraget å huse instrumentene sine i et titanstrålingshvelv. Uten denne viktige skjermingen ville Juno motta ”strålingsekvivalentet til 100 millioner tannrøntgenbilder hvert år, ” med ordene til Heidi Becker, Juno Radiation Monitoring Investigation Lead.
Selv med titanhvelvet "vil de høyeste energielektronene trenge inn i (barrieren) og skape en spray av sekundære fotoner og partikler, " forklarte Becker. "Det konstante bombardementet vil bryte atombindingen i Junos elektronikk" - derav Junos til slutt begrensede oppdragsliv. Men foreløpig nyter forskere daggryet til Junos bolig rundt Jupiter, da vi tar enda et skritt nedover veien Galileo Galilei startet oss for mer enn 400 år siden.
