5 évnyi utazás és 2.8 milliárd kilométer megtétele után a NASA Juno űrszondája kedden hajnalban, 35 percre begyújtja a főhajtóművét, hogy pályára álljon a Jupiter körül. Ezt követően egy egyszerű, három sípolásból álló rádiójelet fog küldeni a Földre.

Amint ez megjön, a földi irányítók tudni fogják, hogy a szonda rendben megérkezett a Naprendszerünk legnagyobb bolygójához.

Június 29-én az irányítók kikapcsolták a szonda összes olyan berendezését, amely nem szükséges a pályára álláshoz. Erre azért van szükség, nehogy bármi megzavarja a hajtómű precízen meghatározott időben történő begyújtását. A műszereket, így a JunoCam-et is július 6-án kapcsolják vissza, így utána várhatjuk a szondától az első közeli felvételeket a Jupiterről.

A NASA nem titkolja, hogy a JunoCam részben oktatási és PR célokból került a szondára, hogy a nagyközönség követni tudja a küldetést. De különleges pályájának és a gázóriáshoz való közelségének köszönhetően a poláris területekről és felhőzetről minden korábbinál jobb, nagy felbontású képeket fog továbbítani, amelyek tudományos szempontból is rendkívül fontosak lesznek.

A Juno január óta - amikor megdöntötte az ESA Rosetta üstökösszondájának rekordját - messzebbre van a Naptól, mint bármelyik korábbi napenergiával működő űreszköz.

A Juno előtt minden külső naprendszerbe tartó űrszonda (Pioneer 10, 11, Voyager 1, 2, Galileo, Cassini, New Horizons) nukleáris áramforrást (RTG - rádióizotópos termoelektromos generátor) használt. A Juno 3 darab 9 méteres napelemének köszönhetően azonban a Naptól való távolságához képest elképesztő, 500 watt-nyi energiát tud előállítani a Jupiternél, amely bőven elegendő a szonda működtetéséhez.

A NASA a Juno-val szeretné befejezni azt a munkát, amit a Galileo űrszondával elkezdett 21 évvel ezelőtt. A Galileo volt az első űrszonda, amely pályára állt a Jupiter körül. Az 1995-től 2003-ig tartó küldetése során részletesen vizsgálta a Jupitert és holdjait, rengeteg tudományos felfedezést téve. A Jupiterhez való megérkezése után nem sokkal levált róla egy légköri belépő egység, amely 1 órán át vizsgálta a Jupiter felső légkörét. Az ezt követő években a Galileo főleg a Jupiter holdjainak tanulmányozásával foglalkozott, felfedezte az Ió aktív vulkanizmusát és közvetett bizonyítékokat szolgáltatott az Európé alatt található vízóceánra. A fő antennájának hibája miatt azonban a tervezettnél jóval kevesebb adatot tudott továbbítani, de így is sikerült a küldetés céljainak 70%-át teljesítenie.

A 2011-ben indult Juno a Jupiterrel kapcsolatos olyan alapvető kérdésekre fog választ adni, mint például van-e a bolygónak szilárd magja, hogyan és a Naprendszer melyik részén alakult ki eredetileg, milyen a belső szerkezete, mennyi vízgőzt tartalmaz és milyen légköri folyamatok zajlanak a pólusoknál.

A kutatók többsége úgy gondolja, hogy a Jupiter alakult ki elsőként a fiatal Nap körüli por- és gázfelhőből, 4.6 milliárd évvel ezelőtt. Így a Naprendszer legkorábbi anyagaiból épül fel, többnyire hidrogénből és héliumból. A küldetés egyik célja a többi elem mennyiségének pontos felmérése.

A Jupiter ismerős látványa, a felhőzetének csíkjaival és a nagy vörös folttal csak az ammónia és hidrogén-szulfid felhők tetejét reprezentálja. A Juno több száz kilométerrel a gázóriás légköre alá fog nézni, mikrohullámú tartományban. A Jupiter belsejének vizsgálata többet elárulhat a légköri áramlásokról is, amelyek a folytonosan áramló felhőzetet hajtják. A Juno méréseit számítógépes modellekkel vetik majd össze, hogy sikerüljön meghatározni, mennyi ammónia, vízgőz található a légkör különböző rétegeiben. Különböző elméletek más-más vízgőz mennyiséget jeleznek előre, attól függően, hogy a Jupiter a Naphoz képest jelenlegi helyén jött létre, esetleg közelebb, vagy távolabb.

Így tehát a légköri vízgőz mennyiségének és eloszlásának pontos meghatározása választ adhat arra, hogy a Naprendszer melyik részén és hogyan alakult ki a bolygó.

A Juno érkezése előtti földi és űrbéli megfigyelések arról árulkodnak, hogy a Jupiter légkörében jelenleg nem zajlanak váratlan változások, “normál állapotban” van, ami egyszerűbbé teszi majd a szonda adatainak megértését és elfogadását. A nagy vörös folt mérete - ahogy a korábbi években is - tovább csökken, egyre kevésbé lép kapcsolatba a szélein található légköri áramlásokkal. A bolygó egyenlítőjétől északra található széles sáv pedig tavaly óta növekszik, valószínűleg mély légköri folyamatok hatására.

Ahogy a Juno egyre mélyebb rétegeket vizsgál majd, a kutatók azt remélik, sikerül adatokat gyűjteni a légkör alatti, nagy nyomás miatt folyékony hidrogén rétegről. Ez a folyékony réteg kiváló elektromos vezető, amely a Jupiter óriási mágneses terének létrehozásáért felelős. Még mélyebbre tekintve, a Juno egy szilárd, nehéz elemekben gazdag belső mag után fog kutatni, amely a legtöbb szakember szerint létezik, de egyértelmű bizonyítékot eddig nem sikerült rá találni. Ahhoz, hogy ez megváltozzon, a Juno precízen meg fogja mérni, a pályája során hogyan hat rá a Jupiter gravitációja.

Az űrszonda különleges pályájának köszönhetően minden eddiginél jobban tudja majd vizsgálni a Jupiter pólusait. Ahhoz, hogy a szonda el tudja kerülni a legveszélyesebb sugárzási zónákat a gázóriás körül, ilyen elnyújtott elliptikus pályát kellett választani. Ez pont kapóra jön, hiszen így a szonda meg tudja figyelni a Jupiter aktív és erőteljes sarki fényeit és új légköri cirkulációs formák után kutathat majd.

A Juno által Jupiterről gyűjtött információk más gázóriásokra is alkalmazhatóak lesznek, akár a Naprendszerünkön kívüliekre is. A kutatók szerint ha megértjük, hogyan jött létre a Jupiter, akkor többet fogunk tudni saját és más naprendszerek kialakulásáról és a hozzá hasonló égitestek bolygórendszerekben betöltött szerepéről.

A Juno hosszú évekig az utolsó űrszonda lesz, amely kifejezetten a Jupitert vizsgálja majd. Legalább 37-szer fog elhaladni a bolygóhoz közel, mielőtt 2018 elején beléptetik a légkörébe. Erre azért van szükség, hogy kizárják az esélyét az Európé hold esetleges földi baktériumokkal történő beszennyezésének. A Juno küldetésének végét követően 4 évvel, 2022-ben indulhat az Európai Űrügynökség (ESA) JUICE szondája, amely a Jupiter holdjait, főleg a Ganümédészt és az Európét fogja vizsgálni. A NASA is a 2020-as évek elején tervez indítani egy kifejezetten Európét célzó szondát.

via Nature, NASA JPL, NYTimes, Space.com