Кохання зла як «Юноні» вижити поряд з Юпітером, Futurist – майбутнє вже тут
Для неозброєного ока Юпітер здається маяком в океані ночі: це одна з найяскравіших точок на зоряному небі. Якщо подивитися на цю планету через телескоп, ми побачимо його супутників, що царственно пливе у супроводі: Іо, Європи, Ганімеда і Каллісто. Але якщо ми підберемося до Юпітера впритул, ми побачимо, що він розгніваний — як і належить главі римського пантеону богів, на честь якого названо найбільшу планету Сонячної системи. На Юпітері танцюють блискавки, кружляють гігантські вихори, а в небі розливаються сліпучі полярні сяйва. І лише «Юнона», космічний апарат, названий ім'ям царської дружини Юпітера, знає, як ужитися з громовержцем.
Апарат «Юнона» названо на честь дружини Юпітера — головного бога в пантеоні стародавніх римлян, громовержця та гуляки. Найбільших супутників планети названо на честь його коханок. Згідно з одним із міфів, бог Юпітер огорнув себе хмарами, щоб приховати свої провини. Але Юнона спостерігала за ним з гори Олімп і таким чином змогла зрозуміти справжню сутність свого благовірного.
Однак Юпітер свої таємниці без бою не здасть. Тому НАСА надійно захистило «Юнону», створивши броньований космічний апарат в історії.
Смертоносні радіоактивні бурі виникають через колосальну потужність магнітного поля на Юпітері, яке, своєю чергою, зумовлене складом планети.
Юпітер, як і Сонце, складається з водню і гелію: газовий гігант увібрав у себе більшу частину речовини, що залишилася після народження нашої зірки 4,5 млрд років тому. У надрах планети під неймовірними тисками водень стискується в рідину, яка поводиться як електропровідний метал. Потужні електроструми, що виникають у шарі металевого водню,породжують гігантське магнітне поле Юпітера — воно сильніше за земне в 20 тисяч разів.
Магнітне поле захоплює величезну кількість електронів та іонів із сонячного вітру та з вулканічного супутника Іо.
"Ці частинки схожі на бризки радіоактивних куль", - говорить Хайді Беккер, інженер Лабораторії реактивного руху.
Іншими словами, космічний апарат НАСА летить прямо в пекло.
«Юнона» запеленута у покриття, яке захищає її серце та мозок від смертоносної радіації. Титановий панцир "Юнони" важить 400 кілограмів, але без нього прилади космічного апарату були б опромінені потужністю 100 млн стоматологічних рентгенівських променів протягом наступного року. Захист знижує ступінь опромінення до 800. Інструменти екранування відображають вільні електрони, які магнітне поле Юпітера розганяє до швидкостей, що наближаються до швидкості світла. Вони також дозволяють електриці протікати навколо космічного апарату, а не створювати небезпечний розряд. "Юнона" має дві копії елементів керування для кожного важливого інструменту. Для додаткового захисту електронні прилади "Юнони" вкладені як матрьошки один в інший.
Чотири системи навігації по зірках допомагають "Юноні" орієнтуватися у просторі. Кожна з них обернута на 8-кілограмовий шар радіаційного захисту — проте це не може врятувати камери космічного апарату від дощу з електронів. На відміну від своїх побратимів-зондів, "Юнона" ігнорує тьмяні зірки і дивиться лише на найяскравіші, які можна побачити лише раз і запам'ятати. Це захищає системи зонда від непотрібного ризику.
Працюючи над панцирем, вчені мали проводити незвичайні тести, щоб переконатися, що він справді захистить "Юнону".
"На Землі не можна натиснути кнопку і отримати випромінювання як наЮпітері," – каже Беккер. "Нам доводилося звертатися до ракових шпиталів і туди, де перевіряють на міцність корпусу підводних човнів".
Команді "Юнони" довелося неабияк попотіти над космічним апаратом, щоб врятувати його від гніву Юпітера. Але всі інструменти для збирання наукових даних захистити не можна. Тому було вирішено, що інструменти звертатимуться до Юпітера по черзі, у міру того, як зонд повертатиметься (2 рази на хвилину).
Три сонячні батареї "Юнони" — ще одна унікальна технологія. Справа в тому, що для польоту до зовнішніх планет зазвичай використовують радіоізотопні термоелектричні генератори, які дозволяють космічним апаратам працювати там, де сонячне світло слабке. Юпітер знаходиться в 5 разів далі від Сонця, ніж Земля, тому сонячне світло там у 25 разів тьмяніше. Проте відправляти "Юнону" з радіоактивним двигуном на радіоактивну планету рівносильно вбивству. Крім того, сонячні панелі відіграють велику роль у стабілізації апарату.
Коли подружжя зустрінеться
Вчені сподіваються, що "Юнона" відповість на ключові питання щодо магнітного поля Юпітера: це допоможе їм зрозуміти, як сформувався газовий гігант. У свою чергу розуміння формування цієї гігантської планети дасть дослідникам можливість простежити історію походження Сонячної системи та визначити механізми формування екзопланет.
"Ми хочемо отримати рецепт, як зробити планети", - каже Скотт Болтон, провідний вчений місії "Юнона". "Юпітер сформувався найпершим, і це перший пункт у нашому рецепті. Що сталося після того, як утворилося Сонце, що змусило планети сформуватися? Це не лише історія Сонячної системи, а й історія Землі".
Також «Юнона» шукатиме сліди води у хмарах Юпітера. Їїмагнітометр показуватиме гравітаційне поле планети: ця інформація допоможе вченим з'ясувати, чи має Юпітер тверде ядро. Три камери зонда зніматимуть у трьох довжинах хвиль: це допоможе зробити приголомшливі великі плани Юпітера. Це будуть найкращі фотографії п'ятої планети в історії. Інші інструменти вивчатимуть потужні полярні сяйва та атмосферу Юпітера, а також досліджуватимуть природу Великої Червоної Плями — урагану, що вирує протягом 400 років.
Загибель богині
Незважаючи на всі ці запобіжні заходи, випромінювання Юпітера повільно вбиватиме "Юнону". У другій половині місії зонд отримає 80% допустимої дози опромінення і працюватиме дедалі гірше. Блукаючі електрони атакуватимуть комп'ютери, відбиваючи їм пам'ять. Кожен удар вироблятиме зливу вторинних частинок, які також стикатимуться з "Юноною" і створюватимуть бризки ще дрібніших частинок. Зрештою, це постійне бомбардування викличе збій пам'яті і спричинить безліч комп'ютерних помилок. "Юнона" може вийти з-під контролю: зокрема, зійти з орбіти і зіткнутися з Європою, супутником Галілея Юпітера з океанами рідкої води під крижаною поверхнею, на якому передбачається наявність життя. Щоб попередити цю аварію, НАСА в 2018 році направить "Юнону" в атмосферу Юпітера, де космічний апарат, що відслужив своє, повинен згоріти.
"Юпітер - найекстремальніша планета, але ми наблизимося до нього. Ми повинні ризикувати. Ми зібрали броньований танк, і ми готові до зустрічі", - каже Болтон.