Аппарат «Юнона» (Juno) — важный шаг не только американской, но и всей мировой космической отрасли. Последний раз у Юпитера земная техника (зонд New Horizons) присутствовала в 2007 году, да и то лишь пролётом. Нужно ли говорить, насколько интереснее изучать планету длительное время и с близкого расстояния?

Ракета Atlas V, несущая «Юнону», стартовала с мыса Канаверал с космодрома ВВС США (кадры NASA TV).

Через пять лет Juno выйдет на высокоэллиптическую полярную орбиту вокруг пятой планеты. Тогда будет открыта новая страница в изучении Солнечной системы.

Задачи посланника Земли разнообразны. Зонд проникнет взглядом глубоко в атмосферу Юпитера для измерения её состава и температуры, движения облаков. Благодаря ему учёные надеются определить, сколько в атмосфере Юпитера содержится воды и аммиака. Это поможет узнать, какие теории формирования планет более корректны.

На этом снимке техники готовят аппарат Juno к заправке. Его полный стартовый вес составляет 4 тонны (фото NASA/KSC).

Тут нужно пояснить, что Юпитер, состоящий по большей части из водорода и гелия, сформировался одним из первых среди всех планет, подобрав большую долю от того исходного материала, что остался свободным после рождения Солнца.

Но детали этого процесса не ясны. Возникло ли сначала плотное ядро, притянувшее к себе остальные газ и пыль, или протопланетный материал сначала собрался в большую разреженную сферу, которая коллапсировала, создав планету-гигант? Чтобы это выяснить, нужно больше знать о начинке Юпитера. Потому планетологи и рады запуску аппарата Juno.

На фото вверху — испытание солнечных батарей юпитерианского зонда (иллюстрации NASA/JPL-Caltech/KSC).

Ещё новый межпланетный зонд составит карту магнитного и гравитационного полей Юпитера, выявляя глубинное строение планеты. Особо пристальное внимание аппарат обратит на магнитосферу планеты вблизи полюсов, пронаблюдает за полярными сияниями.

«Юнона» отделяется от разгонной ступени Centaur (иллюстрация NASA).

Помимо того, Juno поможет определить наличие твёрдого ядра планеты и узнать его параметры.

Тем временем цветная камера «Юноны» обеспечит съёмку крупного плана юпитерианской поверхности, в том числе передаст на Землю первое подробное изображение полюсов гиганта.

«Юнона» расправляет свои солнечные батареи (иллюстрация NASA).

"С помощью Juno мы изучим один из первых шагов, самое раннее время в истории нашей Солнечной системы, — объясняет Скотт Болтон (Scott Bolton), главный исследователь миссии. — Мы попробуем ответить на вопросы, что произошло сразу после формирования Солнца, что позволило сформировать планеты и почему планеты имеют немного другой состав, чем Солнце".

«Если бы мы смогли понять роль, которую играл Юпитер в пору формирования планет, как он регулировал их появление, в том числе Земли и, возможно, даже самой жизни, — продолжил учёный, — то узнали бы, как искать другие планеты, подобные Земле. Мы поняли бы, какую роль в их рождении играют планеты-гиганты, которые, как видим, вращаются вокруг других звёзд».

На борту межпланетного зонда к далёкому газовому гиганту отправились три фигурки в стиле LEGO, изображающие римского бога Юпитера, его жену Юнону и великого физика и астронома Галилео Галилея, открывшего четыре крупнейшие луны Юпитера. Высота фигурок — 3,8 см. В руках Юпитера — молнии, Юноны — увеличительное стекло (как символ поиска истины), а Галилео несёт глобус Юпитера и телескоп.
Этот забавный груз является частью совместной образовательной программы NASA и LEGO Group, призванной вдохновить детей на исследование науки, технологии, инженерии, математики (фото NASA/JPL-Caltech/KSC).

Утверждённый ещё в 2005 году проект технически довольно любопытен. Достаточно сказать, что впервые для аппарата, отправленного за пределы главного пояса астероидов, в качестве источника питания выбраны солнечные батареи (а не изотопные генераторы).

Кажется, что на таком удалении от Солнца, на каком расположен Юпитер, от фотоэлектрических панелей будет мало толку. Но американские инженеры придумали, как обойтись подобным скромным источником электричества.

Ещё один необычный груз «Юноны» — алюминиевая памятная табличка размером 71 x 51 миллиметр. На ней выгравированы автопортрет Галилео Галилея и фрагмент его рукописи 1610 года, в которой он сообщает о наблюдении спутников Юпитера (фото NASA/JPL-Caltech/KSC).

Каждая из трёх солнечных батарей аппарата обладает размерами 2,7 х 8,9 метра. Вместе около Юпитера они будут генерировать мощность в 450 ватт.

Вроде это совсем немного, но траектория полёта «Юноны» сквозь Солнечную систему и рабочая орбита зонда таковы, что солнечные батареи будут освещены солнцем всё время — от отправки АМС в самостоятельный полёт и до конца всей миссии.

Магнитометры «Юноны» будут измерять величину и направление поля с большей точностью, чем любой предыдущий инструмент, — сообщают разработчики аппарата. А ведь могучий Юпитер, может быть, лучшее место во всей Солнечной системе, чтобы изучать процесс генерации планетарного магнитного поля (иллюстрация NASA/JPL-Caltech).

Только при облёте Земли в начале своего долгого путешествия зонд на несколько минут войдёт в её тень. А дальше, в том числе и у самого Юпитера, Juno будет находиться на солнце постоянно.

В то же время научная аппаратура этого аппарата потребляет не столь уж много энергии. Причём наиболее активно работать она будет лишь в течение шести часов вблизи каждого перицентра эллиптической орбиты, когда зонд будет подходить на высоте всего пяти тысяч километров над облачным слоем газового гиганта. (Напомним, что поперечник Юпитера составляет 143 тыс. км.)

Аппарат будет закручен вокруг своей оси для упрощения стабилизации и управления. Темп вращения — три оборота в минуту. Заодно это вращение позволит направлять на Юпитер те или иные приборы (иллюстрация NASA/JPL-Caltech).

Один оборот вокруг Юпитера Juno будет делать за 11 дней, и большую часть каждой орбиты приборы должны экономить энергию, а солнечные панели тем временем исправно продолжат поставлять ток для аккумуляторов.

Орбита «Юноны» выбрана такой, чтобы обходить наиболее интенсивные радиационные пояса Юпитера, проходя на разных участках под или над ними. Кроме того, важнейшие электронные узлы зонда оборудованы радиационной защитой. Наконец, солнечные батареи корабля намного более терпимы к радиации, чем применявшиеся на межпланетных станциях ранее (иллюстрация NASA/JPL).

Кстати, о приборах. Они включают в себя устройства для измерения гравитации и радиозлучения, микроволновый радиометр для зондирования атмосферы на шести длинах волн и векторный магнитометр.

Также на борту «Юноны» находятся детекторы плазмы и энергетических частиц, эксперимент по измерению плазменных волн, ультрафиолетовая камера-спектрометр и её инфракрасная «сестра», наконец, как уже говорилось, цветная камера для получения портретов планеты вблизи.

Схема аппарата, пояснения в тексте (иллюстрация NASA/JPL).

По плану американцев, после прибытия к Юпитеру в июле-августе 2016 года космический аппарат около года должен изучать планету и её спутники. За это время межпланетная станция сделает 33 оборота вокруг газового гиганта.

А в конце миссии «Юнону» отправят навстречу «супругу» – зонду дадут команду на погружение в атмосферу величественной планеты.