Sari la conținut

Explorarea planetei Jupiter: Diferență între versiuni

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Conținut șters Conținut adăugat
Fără descriere a modificării
Fără descriere a modificării
Linia 2: Linia 2:
'''Explorarea planetei Jupiter''' a început în 1973 odată sosirea navei spațiale ''[[Pioneer 10]]'' în [[Sateliții lui Jupiter|sistemul jovian]] și a continuat cu alte opt misiuni de nave spațiale. Toate aceste misiuni au fost întreprinse de către [[Administrația Națională Aeronautică și Spațială ]] (NASA) și toate, cu excepția a două, au fost survolări care făceau observații detaliate fără aterizare sau intrare pe orbită. Aceste sonde fac ca Jupiter să fie cea mai vizitată dintre planetele exterioare ale [[Sistemului Solar]] întrucât toate misiunile către Sistemul Solar exterior au folosit Jupiter pentru [[asistență gravitațională]], reducând necesarul de combustibil. La 5 iulie 2016, nava spațială ''[[Juno (navă spațială)|Juno]]'' a intrat pe orbita planetei – a doua navă care a făcut acest lucru. Trimiterea unei nave pe Jupiter este dificilă, mai ales din cauza cerințelor mari de combustibil și a efectelor radiațiilor aspre ale planetei.
'''Explorarea planetei Jupiter''' a început în 1973 odată sosirea navei spațiale ''[[Pioneer 10]]'' în [[Sateliții lui Jupiter|sistemul jovian]] și a continuat cu alte opt misiuni de nave spațiale. Toate aceste misiuni au fost întreprinse de către [[Administrația Națională Aeronautică și Spațială ]] (NASA) și toate, cu excepția a două, au fost survolări care făceau observații detaliate fără aterizare sau intrare pe orbită. Aceste sonde fac ca Jupiter să fie cea mai vizitată dintre planetele exterioare ale [[Sistemului Solar]] întrucât toate misiunile către Sistemul Solar exterior au folosit Jupiter pentru [[asistență gravitațională]], reducând necesarul de combustibil. La 5 iulie 2016, nava spațială ''[[Juno (navă spațială)|Juno]]'' a intrat pe orbita planetei – a doua navă care a făcut acest lucru. Trimiterea unei nave pe Jupiter este dificilă, mai ales din cauza cerințelor mari de combustibil și a efectelor radiațiilor aspre ale planetei.


Prima navă spațială care a vizitat Jupiter a fost ''[[Pioneer 10]]'' în 1973, urmată un an mai târziu de ''[[Pioneer 11]]''. Pe lângă realizarea primelor imagini de prim-plan ale planetei, sondele i-au descoperit magnetosfera și interiorul în mare parte fluid. Sondele ''[[Voyager 1]]'' și ''[[Voyager 2]]'' au vizitat planeta în 1979 și i-au studiat lunile și sistemul inelar, descoperind activitatea vulcanică a lui [[Io (satelit)|Io]] și prezența gheții de apă pe suprafața [[Europa (satelit)|Europei]]. Sonda ''[[Ulysses (sondă spațială)|Ulise]]'' a continuat să studieze magnetosfera lui Jupiter în 1992 și apoi din nou în 2000. Sonda ''[[Cassini–Huygens|Cassini]]'' s-a apropiat de planetă în 2000 și a făcut imagini foarte detaliate ale atmosferei acesteia. Sonda spațială ''[[New Horizons]]'' a trecut pe lângă Jupiter în 2007 și a făcut măsurători îmbunătățite ale parametrilor acestuia și ai sateliților săi.
Prima navă spațială care a vizitat Jupiter a fost ''[[Pioneer 10]]'' în 1973, urmată un an mai târziu de ''[[Pioneer 11]]''. Pe lângă realizarea primelor imagini de prim-plan ale planetei, sondele i-au descoperit magnetosfera și interiorul în mare parte fluid. Sondele ''[[Voyager 1]]'' și ''[[Voyager 2]]'' au vizitat planeta în 1979 și i-au studiat lunile și sistemul inelar, descoperind activitatea vulcanică a lui [[Io (satelit)|Io]] și prezența gheții de apă pe suprafața [[Europa (satelit)|Europei]]. Sonda ''[[Ulysses (sondă spațială)|Ulysses]]'' a continuat să studieze magnetosfera lui Jupiter în 1992 și apoi din nou în 2000. Sonda ''[[Cassini–Huygens|Cassini]]'' s-a apropiat de planetă în 2000 și a făcut imagini foarte detaliate ale atmosferei acesteia. Sonda spațială ''[[New Horizons]]'' a trecut pe lângă Jupiter în 2007 și a făcut măsurători îmbunătățite ale parametrilor acestuia și ai sateliților săi.


==Cerințe tehnice==
==Cerințe tehnice==
Linia 35: Linia 35:


[[Europa (satelit)|Europa]] a afișat un număr mare de trăsături liniare care se intersectează în fotografiile cu rezoluție scăzută de la ''Voyager 1''. La început, oamenii de știință au crezut că trăsăturile ar putea fi crăpături adânci, cauzate de ruperea crustei sau de procese tectonice. Fotografiile de înaltă rezoluție de la ''Voyager 2'', făcute mai aproape de Jupiter, i-au lăsat nedumeriți pe oamenii de știință, deoarece caracteristicile din aceste fotografii lipseau aproape în întregime pe relieful topografic. Acest lucru i-a determinat pe mulți să sugereze că aceste fisuri ar putea fi similare cu [[Banchiză|banchizele]] de pe Pământ și că Europa ar putea avea un interior de apă lichidă.<ref>{{cite journal|title=Fault offsets and lateral crustal movement on Europa: Evidence for a mobile ice shell|author1=Paul M. Schenk |author2=William B. McKinnon |journal= Icarus|volume=79|issue=1|date=May 1989|pages=75–100|doi=10.1016/0019-1035(89)90109-7|bibcode=1989Icar...79...75S}}</ref> Europa poate fi activă intern din cauza încălzirii mareelor la un nivel de aproximativ o zecime față de Io și, ca urmare, se crede că luna are o crustă subțire de mai puțin de 30 de kilometri grosime de gheață de apă, posibil plutind pe un ocean de 50 de kilometri adâncime.<ref>{{cite journal|doi=10.1016/0019-1035(83)90053-2 |title=Voyager photometry of Europa |author=Buratti, B|journal=Icarus|volume=55|issue=1|pages=93 |bibcode=1983Icar...55...93B|last2=Veverka|first2=Joseph|date=1983 }}</ref>
[[Europa (satelit)|Europa]] a afișat un număr mare de trăsături liniare care se intersectează în fotografiile cu rezoluție scăzută de la ''Voyager 1''. La început, oamenii de știință au crezut că trăsăturile ar putea fi crăpături adânci, cauzate de ruperea crustei sau de procese tectonice. Fotografiile de înaltă rezoluție de la ''Voyager 2'', făcute mai aproape de Jupiter, i-au lăsat nedumeriți pe oamenii de știință, deoarece caracteristicile din aceste fotografii lipseau aproape în întregime pe relieful topografic. Acest lucru i-a determinat pe mulți să sugereze că aceste fisuri ar putea fi similare cu [[Banchiză|banchizele]] de pe Pământ și că Europa ar putea avea un interior de apă lichidă.<ref>{{cite journal|title=Fault offsets and lateral crustal movement on Europa: Evidence for a mobile ice shell|author1=Paul M. Schenk |author2=William B. McKinnon |journal= Icarus|volume=79|issue=1|date=May 1989|pages=75–100|doi=10.1016/0019-1035(89)90109-7|bibcode=1989Icar...79...75S}}</ref> Europa poate fi activă intern din cauza încălzirii mareelor la un nivel de aproximativ o zecime față de Io și, ca urmare, se crede că luna are o crustă subțire de mai puțin de 30 de kilometri grosime de gheață de apă, posibil plutind pe un ocean de 50 de kilometri adâncime.<ref>{{cite journal|doi=10.1016/0019-1035(83)90053-2 |title=Voyager photometry of Europa |author=Buratti, B|journal=Icarus|volume=55|issue=1|pages=93 |bibcode=1983Icar...55...93B|last2=Veverka|first2=Joseph|date=1983 }}</ref>

===''Ulysses'' (1992)===
{{See also|Ulysses (sondă spațială)}}
La 8 februarie 1992, sonda solară ''Ulysses'' a zburat pe lângă polul nord al lui Jupiter la o distanță de 451.000 km.<ref>{{cite journal|doi= 10.1126/science.257.5076.1503|jstor= 2879932|date=September 1992|vauthors= Smith EJ, Wenzel KP, Page DE|title= Ulysses at Jupiter: An Overview of the Encounter|volume= 257|issue= 5076|pages= 1503–1507|pmid= 17776156|journal= Science|bibcode= 1992Sci...257.1503S|s2cid= 19307704|url= http://pdfs.semanticscholar.org/cc3e/4f9e8fd467b19c1ff02d88a521d8c64adf77.pdf|archive-url= https://web.archive.org/web/20190303155949/http://pdfs.semanticscholar.org/cc3e/4f9e8fd467b19c1ff02d88a521d8c64adf77.pdf|url-status= dead|archive-date= 2019-03-03}}</ref> Această [[Asistență gravitațională|manevră de asistență gravitațională]] a fost necesară pentru ca ''Ulysses'' să realizeze o orbită cu înclinație foarte mare în jurul [[Soare]]lui, crescând înclinația sa cu ecliptica la 80,2°.<ref name="ulysses">{{cite web | author1 = K. Chan | author2 = E. S. Paredes | author3 = M. S. Ryne | year = 2004 | url = http://www.aiaa.org/Spaceops2004Archive/downloads/papers/SPACE2004sp-template00447F.pdf | title = Ulysses Attitude and Orbit Operations: 13+ Years of International Cooperation | publisher = American Institute of Aeronautics and Astronautics | access-date = November 28, 2006 | url-status = dead | archive-url = https://web.archive.org/web/20051214075825/http://www.aiaa.org/Spaceops2004Archive/downloads/papers/SPACE2004sp-template00447F.pdf | archive-date = December 14, 2005}}</ref> Orbita navei spațiale a rămas la un afeliu de aproximativ 5 [[unitate astronomică|AU]] (distanța de la Jupiter la Soare), în timp ce periheliul său a rămas la aproximativ 1 AU (distanța de la Pământ la Soare). În timpul întâlnirii cu Jupiter, sonda a făcut măsurători ale magnetosferei planetei.<ref name="ulysses"/> Deoarece sonda nu avea camere, nu au fost făcute imagini.
În februarie 2004, sonda a ajuns din nou în vecinătatea lui Jupiter. De data aceasta, distanța față de planetă a fost mult mai mare — aproximativ 120 de milioane de km — dar a făcut observații suplimentare ale lui Jupiter.<ref name="ulysses"/><ref>{{cite journal | doi = 10.1016/j.pss.2006.01.007 | pages = 21–31 | title = Localized "Jets" of Jovian electrons observed during Ulysses' distant Jupiter flyby in 2003–2004 | year = 2007 | issue = 1–2 | journal = Planetary and Space Science | volume = 55 | last1 = Mckibben | first1 = R | last2 = Zhang | first2 = M | last3 = Heber | first3 = B | last4 = Kunow | first4 = H | last5 = Sanderson | first5 = T | bibcode=2007P&SS...55...21M}}</ref><ref>{{cite web |url=http://ulysses.jpl.nasa.gov/science/jupiter_two.html |title=Ulysses – Science – Jupiter Distant Encounter Selected References |publisher=NNASA |access-date=October 21, 2008 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080923065057/http://ulysses.jpl.nasa.gov/science/jupiter_two.html |archive-date=September 23, 2008}}</ref>

===''Galileo'' (1995–2003)===
{{AP|Galileo (sondă spațială)}}
[[File:Artwork Galileo-Io-Jupiter.JPG|thumb|right|Impresie artistică despre întâlnirea lui ''Galileo'' cu Io și Jupiter]]
Prima navă spațială care a orbitat Jupiter a fost orbitatorul ''Galileo'', care a intrat pe orbită în jurul lui Jupiter la 7 decembrie 1995. A orbitat planeta timp de peste șapte ani, făcând 35 de orbite înainte de a fi distrusă la 21 septembrie 2003 în timpul unui impact controlat cu Jupiter.<ref name="Gallileo fact sheet">{{cite web|url=http://www.jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/galileo0309.pdf|title=Galileo Mission to Jupiter|publisher=NASA/Jet Propulsion Laboratory|access-date=July 9, 2009|archive-date=July 2, 2012|archive-url=https://www.webcitation.org/68rIYKyYM?url=http://www.jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/galileo0309.pdf|url-status=live}}</ref> În această perioadă, a adunat o cantitate mare de informații despre sistemul jovian, inclusiv mai multe survolări ale tuturor lunilor galileene.<ref name=Thomas1998>{{cite journal|last1=Thomas|first1=P.C.|last2=Burns|first2=J.A.|last3=Rossier|first3=L.|display-authors=etal|title=The Small Inner Satellites of Jupiter|journal=Icarus|year=1998|volume=135|issue=1|pages=360–371|doi=10.1006/icar.1998.5976| bibcode=1998Icar..135..360T}}</ref> Cantitatea de informații nu a fost atât de mare pe cât era de așteptat din cauza unei erori la antena de transmisie radio.<ref name="galileo">{{cite web |last=McConnell |first=Shannon |date=April 14, 2003 |url=http://www2.jpl.nasa.gov/galileo/ |archive-url=https://web.archive.org/web/19970105070343/http://www.jpl.nasa.gov/galileo/ |url-status=dead |archive-date=January 5, 1997 | title = Galileo: Journey to Jupiter |publisher=NASA/Jet Propulsion Laboratory |access-date=November 28, 2006 }}</ref> ''Galileo'' a observat și impactul [[Cometa Shoemaker–Levy 9|Cometei Shoemaker-Levy 9]] în 1994 și a trimis o sondă atmosferică în atmosfera lui Jupiter în decembrie 1995.<ref>{{cite web |url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/others.html |last=Williams |first=David R. |title=Ulysses and Voyager 2 |access-date=August 25, 2008 |work=Lunar and Planetary Science |publisher=National Space Science Data Center |archive-date=October 24, 2008 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081024123110/http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/others.html |url-status=live }}</ref>

[[File:SL9ImpactGalileo.jpg|thumb|right|Secvență de imagini realizate de ''[[Galileo (sondă spațială)|Galileo]]'' cu câteva secunde înainte ca un fragment incandescent al cometei Shoemaker-Levy 9 să se ciocnească de Jupiter]]
Camerele de pe sonda ''Galileo'' au observat fragmente ale cometei Shoemaker–Levy 9 între 16 și 22 iulie 1994, când s-au ciocnit de emisfera sudică a lui Jupiter cu o viteză de aproximativ 60 km/s. Aceasta a fost prima observație directă a unei coliziuni extraterestre a obiectelor din Sistemul Solar.<ref name=NASA2005>{{cite web |url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/comet.html |title=Comet Shoemaker–Levy 9 Collision with Jupiter |access-date=August 26, 2008 |publisher=National Space Science Date Center, [[NASA]] |date=February 2005 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130219011148/http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/comet.html |archive-date=February 19, 2013 |url-status=dead}}</ref> Impactul a avut loc pe partea lui Jupiter care nu era vizibilă de pe Pământ la acea vreme, iar ''Galileo'', care se afla la 1,6 AU (240 de milioane de km) de planetă, a putut vedea impactul. Instrumentele sale au detectat o minge de foc care a atins un vârf de temperatură de aproximativ 24.000 [[Kelvin|K]] (prin comparație, temperatura tipică din vârful norilor lui Jupiter este de aproximativ 130 K (−143 °C)), iar urma mingii de foc a atins o înălțime de peste 3.000 km.<ref name="Martin">{{cite journal |last=Martin |first=Terry Z. |date=September 1996 |title=Shoemaker–Levy 9: Temperature, Diameter and Energy of Fireballs |journal=Bulletin of the American Astronomical Society |volume=28 |pages=1085 |bibcode=1996DPS....28.0814M}}</ref>

O sondă atmosferică a fost eliberată de pe navă spațială în iulie 1995, intrând în atmosfera planetei la 7 decembrie 1995. După o coborâre în atmosfera joviană, sonda a aruncat rămășițele scutului său termic și a deschis parașuta după care a a traversat aproximativ 150 km de atmosferă, culegând date timp de 57,6 minute, înainte de a fi zdrobită de presiunea de aproximativ 22 de ori mai mare decât presiunea de pe Pământ și de temperatura de 153 °C.<ref>{{cite web|url=http://www.jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/galileo0309.pdf|publisher=NASA|access-date=November 1, 2008|title=Galileo Mission to Jupiter|archive-date=July 2, 2012|archive-url=https://www.webcitation.org/68rIYKyYM?url=http://www.jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/galileo0309.pdf|url-status=live}}</ref> Orbitatorul ''Galileo'' însuși a experimentat o versiune mai rapidă a aceleiași soarte când a fost îndreptat în mod deliberat spre planetă la 21 septembrie 2003 cu o viteză de peste 50 km/s,<ref name="galileo" /> pentru a evita orice posibilitate ca acesta să se prăbușească și să contamineze [[Europa (satelit)|Europa]].<ref>{{cite web |url=http://212.58.226.17:8080/1/hi/sci/tech/664834.stm |title=BBC News &#124; SCI/TECH &#124; Crash plan for Galileo spaceprobe |publisher=212.58.226.17:8080 |date=March 3, 2000 |access-date=May 20, 2009 |url-status=dead |archive-url=https://archive.today/20090705094139/http://212.58.226.17:8080/1/hi/sci/tech/664834.stm |archive-date=July 5, 2009}}</ref>.

Printre rezultatele științifice majore ale misiunii ''Galileo'' se numără:<ref>{{cite book|isbn=978-3-540-34681-4|author1=Rosaly M. C. Lopes |author2=John R. Spencer. |year=2007|publisher=Springer|location=Berlin|title=Io after Galileo : a new view of Jupiter's volcanic moon}}</ref><ref>{{cite book|isbn=978-0-387-40212-3|pages=166–182|author=P. Bond|year=2004|publisher=Springer|location=New York ; Berlin|title=Stepping stones to the cosmos : the story of planetary exploration}}</ref><ref>{{cite web |url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/galileo.html |title=Galileo Project Information |publisher=Nssdc.gsfc.nasa.gov |access-date=May 24, 2009 |archive-date=May 27, 2009 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090527215605/http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/galileo.html |url-status=live }}</ref><ref>{{cite web|url=http://solarsystem.nasa.gov/galileo/discovery.cfm |archive-url=https://web.archive.org/web/20041102101202/http://www.solarsystem.nasa.gov/galileo/discovery.cfm |url-status=dead |archive-date=November 2, 2004 |title=Solar System Exploration: Galileo Legacy Site: Discovery Highlights |publisher=Solarsystem.nasa.gov |date=August 9, 2007 |access-date=May 24, 2009}}</ref><ref>{{cite book|isbn=978-0-387-98764-4|author=Daniel Fischer|year=1999|publisher=Copernicus|location=New York|title=Mission Jupiter : the spectacular journey of the Galileo spacecraft|url=https://archive.org/details/missionjupitersp0000fisc|url-access=registration}}</ref>
* prima observație a norilor de amoniac în atmosfera unei alte planete — atmosfera creează particule de gheață de amoniac din materialul care vine de la adâncimi mai mici
* confirmarea activității vulcanice extinse pe [[Io (satelit)|Io]] — care este de 100 de ori mai mare decât cea găsită pe Pământ; căldura și frecvența erupțiilor amintesc de Pământul timpuriu
* observarea interacțiunilor complexe cu plasmă în atmosfera lui Io care creează curenți electrici imenși care se cuplează cu atmosfera lui Jupiter
* dovezi care susțin teoria conform căreia sub suprafața înghețată a Europei există oceane lichide
* prima detectare a unui câmp magnetic substanțial în jurul unui satelit ([[Ganymede (satelit)|Ganymede]])
* dovezi care sugerează că Europa, Ganymede și [[Callisto (satelit)|Callisto]] au un strat de apă sărată lichidă sub suprafața vizibilă
* dovezi pentru un strat atmosferic subțire pe Europa, Ganymede și Callisto cunoscut sub numele de „exosferă legată de suprafață”
* înțelegerea formării inelelor lui Jupiter (prin praful care s-a prăbușit în lunile interioare ale planetei) și observarea a două inele exterioare și posibilitatea unui inel separat de-a lungul orbitei Amalthea
* identificarea structurii și dinamicii globale a magnetosferei planetei.

La 11 decembrie 2013, NASA a raportat, pe baza rezultatelor misiunii ''Galileo'', detectarea de „minerale asemănătoare argilei” (în special, filosilicați), adesea asociate cu materiale organice, pe crusta înghețată a Europei, satelitul lui Jupiter.<ref name="NASA-20131211">{{cite web |last=Cook |first=Jia-Rui c. |title=Clay-Like Minerals Found on Icy Crust of Europa |url=http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-362 |date=December 11, 2013 |work=[[NASA]] |access-date=December 11, 2013 |archive-date=January 30, 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200130044515/https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-362 |url-status=live }}</ref> Conform oamenilor de știință prezența mineralelor ar fi putut fi rezultatul unei coliziuni cu un asteroid sau cu o cometă.<ref name="NASA-20131211" />


== Vezi și ==
== Vezi și ==

Versiunea de la 14 mai 2022 21:36

Jupiter

Explorarea planetei Jupiter a început în 1973 odată sosirea navei spațiale Pioneer 10 în sistemul jovian și a continuat cu alte opt misiuni de nave spațiale. Toate aceste misiuni au fost întreprinse de către Administrația Națională Aeronautică și Spațială (NASA) și toate, cu excepția a două, au fost survolări care făceau observații detaliate fără aterizare sau intrare pe orbită. Aceste sonde fac ca Jupiter să fie cea mai vizitată dintre planetele exterioare ale Sistemului Solar întrucât toate misiunile către Sistemul Solar exterior au folosit Jupiter pentru asistență gravitațională, reducând necesarul de combustibil. La 5 iulie 2016, nava spațială Juno a intrat pe orbita planetei – a doua navă care a făcut acest lucru. Trimiterea unei nave pe Jupiter este dificilă, mai ales din cauza cerințelor mari de combustibil și a efectelor radiațiilor aspre ale planetei.

Prima navă spațială care a vizitat Jupiter a fost Pioneer 10 în 1973, urmată un an mai târziu de Pioneer 11. Pe lângă realizarea primelor imagini de prim-plan ale planetei, sondele i-au descoperit magnetosfera și interiorul în mare parte fluid. Sondele Voyager 1 și Voyager 2 au vizitat planeta în 1979 și i-au studiat lunile și sistemul inelar, descoperind activitatea vulcanică a lui Io și prezența gheții de apă pe suprafața Europei. Sonda Ulysses a continuat să studieze magnetosfera lui Jupiter în 1992 și apoi din nou în 2000. Sonda Cassini s-a apropiat de planetă în 2000 și a făcut imagini foarte detaliate ale atmosferei acesteia. Sonda spațială New Horizons a trecut pe lângă Jupiter în 2007 și a făcut măsurători îmbunătățite ale parametrilor acestuia și ai sateliților săi.

Cerințe tehnice

Jupiter văzută de Cassini

Zborurile de pe Pământ către alte planete din Sistemul Solar au un cost energetic ridicat. Cantitatea de energie necesară pentru a ajunge la Jupiter de pe orbita Pământului este aproximativ aceeași cu cea necesară pentru a părăsi suprafața Pământului și a intra pe o orbită joasă a Pământului. În astrodinamică, această cheltuială energetică este definită prin modificarea vitezei navei sau delta-v. Energia necesară pentru a ajunge la Jupiter de pe o orbită a Pământului necesită o delta-v de aproximativ 9 km/s,[1] comparativ cu 9,0–9,5 km/s pentru a ajunge de la sol pe o orbită joasă a Pământului.[2] Cu toate acestea, asistența gravitațională prin survoluri planetare (cum ar fi Pământ sau Venus) poate fi utilizată pentru a economisi combustibil, deși crește semnificativ timpul necesar pentru a ajunge la destinația finală în comparație cu traiectoria directă.[3] Pe sonda spațială Dawn s-au folosit propulsoare ionice capabile de o delta-v de peste 10 kilometri/s. Aceasta este o delta-v mai mult decât suficientă pentru a efectua o misiune de zbor către Jupiter de pe o orbită solară cu aceeași rază ca cea a Pământului fără asistență gravitațională.[4]

O problemă majoră în trimiterea de sonde spațiale către Jupiter este că planeta nu are o suprafață solidă pe care să se aterizeze, existând o tranziție lină între atmosfera planetei și interiorul său fluid. Orice sondă care coboară în atmosferă este, în cele din urmă, strivită de presiunile imense din Jupiter. [5]

O altă problemă majoră este cantitatea de radiații la care este supusă o sondă spațială, din cauza mediului dur de particule încărcate din jurul lui Jupiter. De exemplu, când Pioneer 11 s-a apropiat cel mai mult de planetă, nivelul de radiație a fost de zece ori mai puternic decât au prezis designerii sondelor Pioneer, ceea ce a dus la temeri că sondele nu vor supraviețui. Cu câteva defecțiuni minore, sonda a reușit să treacă prin centurile de radiații, dar a pierdut majoritatea imaginilor satelitului Io, deoarece radiația a făcut ca polarimetrul de imagistică al lui Pioneer să primească comenzi false.[6] Nava spațială Voyager mult mai avansată tehnologic a trebuit să fie reproiectată pentru a face față nivelurilor de radiație.[7] De-a lungul celor opt ani când sonda spațială Galileo a orbitat în jurul planetei, doza de radiație a sondei a depășit cu mult specificațiile sale de proiectare, iar sistemele sale au căzut de mai multe ori. Giroscoapele navei spațiale au prezentat adesea erori, iar uneori, au apărut arcuri electrice între părțile sale rotative și nerotative, făcând-o să intre în modul sigur, ceea ce a dus la pierderea totală a datelor de pe orbitele 16, 18 și 33. Radiația a provocat, de asemenea, schimbări de fază în oscilatorul de cuarț ultra-stabil al lui Galileo.[8]

Misiuni

Polul Sud (Cassini; 2000)
Polul Sud (Juno; 2017)[9]

Programul Pioneer (1973 și 1974)

Vezi și: Pioneer 10 și Pioneer 11.
Animație a traiectoriei lui Pioneer 11 în jurul lui Jupiter din 30 noiembrie 1974 până la 5 decembrie 1974
       Pioneer 11 ·       Jupiter ·       Io ·       Europa  ·       Ganymede  ·       Callisto
Imagine a lui Jupiter făcută de Pioneer 10, prima navă spațială care a vizitat planeta.

Prima navă spațială care a explorat Jupiter a fost Pioneer 10, care a zburat pe lângă planetă în decembrie 1973, urmată de Pioneer 11 un an mai târziu. Pioneer 10 a obținut primele imagini de prim-plan cu Jupiter și lunile sale galileene; nava spațială a studiat atmosfera planetei, a detectat câmpul magnetic al acesteia, i-a observat centurile de radiații și a stabilit că Jupiter este în principal fluid.[10][11] La 4 decembrie 1974, Pioneer 11 s-a apropiat cel mai mult, la aproximativ 34.000 km de vârfurile norilor lui Jupiter. A obținut imagini ale Marii Pate Roșii, a făcut prima observație a imenselor regiuni polare ale lui Jupiter și a determinat masa satelitului Callisto. Informațiile adunate de aceste două nave spațiale i-au ajutat pe astronomi și ingineri să îmbunătățească proiectarea viitoarelor sonde pentru a face față mai eficient mediului din jurul giganticei planete.[7][12]

Programul Voyager (1979)

Vezi și: Voyager 1 și Voyager 2.

Voyager 1 a început să fotografieze Jupiter în ianuarie 1979 și la 5 martie 1979 s-a apropiat cel mai mult, la o distanță de 349.000 km de centrul planetei.[13] Apropierea a permis o rezoluție mai mare a imaginilor, deși durata scurtă a zborului a însemnat că cele mai multe observații ale lunilor, inelelor, câmpului magnetic și mediului de radiații ale lui Jupiter au fost făcute în perioada de 48 de ore, chiar dacă Voyager 1 a continuat să fotografieze planeta până în aprilie. A fost urmată curând de Voyager 2, care s-a apropiat cel mai mult la 9 iulie 1979,[14] la 576.000 km distanță de vârfurile norilor planetei.[15][16] Sonda a descoperit inelul lui Jupiter, a observat vortexuri complicate în atmosfera sa, a observat vulcani activi pe Io, un proces analog cu tectonica plăcilor de pe Ganimede și numeroase cratere pe Callisto.[17]

Secvența de imagini a apropierii lui Voyager 1 de Jupiter.

Misiunile Voyager ne-au îmbunătățit considerabil înțelegerea lunilor galileene și au descoperit inelele lui Jupiter. De asemenea, au luat primele imagini de prim-plan ale atmosferei planetei, dezvăluind Marea Pată Roșie ca o furtună complexă care se mișcă în sens invers acelor de ceasornic. Alte furtuni mai mici și vârtejuri au fost găsite în norii cu benzi.[14] Doi noi sateliți, Adrastea și Metis, au fost descoperiți orbitând marginea exterioară a inelelor, aceșia devenind primii sateliți ai lui Jupiter descoperiți de o sondă spațială.[18][19] Un al treilea satelit nou, Theba, a fost descoperit între orbitele Amalthea și Io.[20]

Descoperirea activității vulcanice pe satelitul Io a fost cea mai mare descoperire neașteptată a misiunii, deoarece a fost prima dată când un vulcan activ a fost observat pe un alt corp ceresc în afara Pământului. Împreună, sondele Voyager au înregistrat erupția a nouă vulcani pe Io, precum și dovezi pentru alte erupții care au avut loc între întâlnirile cu Voyager.[21]

Europa a afișat un număr mare de trăsături liniare care se intersectează în fotografiile cu rezoluție scăzută de la Voyager 1. La început, oamenii de știință au crezut că trăsăturile ar putea fi crăpături adânci, cauzate de ruperea crustei sau de procese tectonice. Fotografiile de înaltă rezoluție de la Voyager 2, făcute mai aproape de Jupiter, i-au lăsat nedumeriți pe oamenii de știință, deoarece caracteristicile din aceste fotografii lipseau aproape în întregime pe relieful topografic. Acest lucru i-a determinat pe mulți să sugereze că aceste fisuri ar putea fi similare cu banchizele de pe Pământ și că Europa ar putea avea un interior de apă lichidă.[22] Europa poate fi activă intern din cauza încălzirii mareelor la un nivel de aproximativ o zecime față de Io și, ca urmare, se crede că luna are o crustă subțire de mai puțin de 30 de kilometri grosime de gheață de apă, posibil plutind pe un ocean de 50 de kilometri adâncime.[23]

Ulysses (1992)

La 8 februarie 1992, sonda solară Ulysses a zburat pe lângă polul nord al lui Jupiter la o distanță de 451.000 km.[24] Această manevră de asistență gravitațională a fost necesară pentru ca Ulysses să realizeze o orbită cu înclinație foarte mare în jurul Soarelui, crescând înclinația sa cu ecliptica la 80,2°.[25] Orbita navei spațiale a rămas la un afeliu de aproximativ 5 AU (distanța de la Jupiter la Soare), în timp ce periheliul său a rămas la aproximativ 1 AU (distanța de la Pământ la Soare). În timpul întâlnirii cu Jupiter, sonda a făcut măsurători ale magnetosferei planetei.[25] Deoarece sonda nu avea camere, nu au fost făcute imagini. În februarie 2004, sonda a ajuns din nou în vecinătatea lui Jupiter. De data aceasta, distanța față de planetă a fost mult mai mare — aproximativ 120 de milioane de km — dar a făcut observații suplimentare ale lui Jupiter.[25][26][27]

Galileo (1995–2003)

Impresie artistică despre întâlnirea lui Galileo cu Io și Jupiter

Prima navă spațială care a orbitat Jupiter a fost orbitatorul Galileo, care a intrat pe orbită în jurul lui Jupiter la 7 decembrie 1995. A orbitat planeta timp de peste șapte ani, făcând 35 de orbite înainte de a fi distrusă la 21 septembrie 2003 în timpul unui impact controlat cu Jupiter.[28] În această perioadă, a adunat o cantitate mare de informații despre sistemul jovian, inclusiv mai multe survolări ale tuturor lunilor galileene.[29] Cantitatea de informații nu a fost atât de mare pe cât era de așteptat din cauza unei erori la antena de transmisie radio.[30] Galileo a observat și impactul Cometei Shoemaker-Levy 9 în 1994 și a trimis o sondă atmosferică în atmosfera lui Jupiter în decembrie 1995.[31]

Secvență de imagini realizate de Galileo cu câteva secunde înainte ca un fragment incandescent al cometei Shoemaker-Levy 9 să se ciocnească de Jupiter

Camerele de pe sonda Galileo au observat fragmente ale cometei Shoemaker–Levy 9 între 16 și 22 iulie 1994, când s-au ciocnit de emisfera sudică a lui Jupiter cu o viteză de aproximativ 60 km/s. Aceasta a fost prima observație directă a unei coliziuni extraterestre a obiectelor din Sistemul Solar.[32] Impactul a avut loc pe partea lui Jupiter care nu era vizibilă de pe Pământ la acea vreme, iar Galileo, care se afla la 1,6 AU (240 de milioane de km) de planetă, a putut vedea impactul. Instrumentele sale au detectat o minge de foc care a atins un vârf de temperatură de aproximativ 24.000 K (prin comparație, temperatura tipică din vârful norilor lui Jupiter este de aproximativ 130 K (−143 °C)), iar urma mingii de foc a atins o înălțime de peste 3.000 km.[33]

O sondă atmosferică a fost eliberată de pe navă spațială în iulie 1995, intrând în atmosfera planetei la 7 decembrie 1995. După o coborâre în atmosfera joviană, sonda a aruncat rămășițele scutului său termic și a deschis parașuta după care a a traversat aproximativ 150 km de atmosferă, culegând date timp de 57,6 minute, înainte de a fi zdrobită de presiunea de aproximativ 22 de ori mai mare decât presiunea de pe Pământ și de temperatura de 153 °C.[34] Orbitatorul Galileo însuși a experimentat o versiune mai rapidă a aceleiași soarte când a fost îndreptat în mod deliberat spre planetă la 21 septembrie 2003 cu o viteză de peste 50 km/s,[30] pentru a evita orice posibilitate ca acesta să se prăbușească și să contamineze Europa.[35].

Printre rezultatele științifice majore ale misiunii Galileo se numără:[36][37][38][39][40]

  • prima observație a norilor de amoniac în atmosfera unei alte planete — atmosfera creează particule de gheață de amoniac din materialul care vine de la adâncimi mai mici
  • confirmarea activității vulcanice extinse pe Io — care este de 100 de ori mai mare decât cea găsită pe Pământ; căldura și frecvența erupțiilor amintesc de Pământul timpuriu
  • observarea interacțiunilor complexe cu plasmă în atmosfera lui Io care creează curenți electrici imenși care se cuplează cu atmosfera lui Jupiter
  • dovezi care susțin teoria conform căreia sub suprafața înghețată a Europei există oceane lichide
  • prima detectare a unui câmp magnetic substanțial în jurul unui satelit (Ganymede)
  • dovezi care sugerează că Europa, Ganymede și Callisto au un strat de apă sărată lichidă sub suprafața vizibilă
  • dovezi pentru un strat atmosferic subțire pe Europa, Ganymede și Callisto cunoscut sub numele de „exosferă legată de suprafață”
  • înțelegerea formării inelelor lui Jupiter (prin praful care s-a prăbușit în lunile interioare ale planetei) și observarea a două inele exterioare și posibilitatea unui inel separat de-a lungul orbitei Amalthea
  • identificarea structurii și dinamicii globale a magnetosferei planetei.

La 11 decembrie 2013, NASA a raportat, pe baza rezultatelor misiunii Galileo, detectarea de „minerale asemănătoare argilei” (în special, filosilicați), adesea asociate cu materiale organice, pe crusta înghețată a Europei, satelitul lui Jupiter.[41] Conform oamenilor de știință prezența mineralelor ar fi putut fi rezultatul unei coliziuni cu un asteroid sau cu o cometă.[41]

Vezi și

Note

  1. ^ Wong, Al (). „Galileo FAQ – Navigation”. NASA. Accesat în . 
  2. ^ Burton, Rodney L.; Brown, Kevin; Jacobi, Anthony (). „Low Cost Launch of Payloads to Low Earth Orbit” (PDF). Journal of Spacecraft and Rockets. 43 (3): 696–698. Bibcode:2006JSpRo..43..696B. doi:10.2514/1.16244. Arhivat din original (PDF) la . 
  3. ^ Fischer, 1999, p. 44
  4. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 64th EDITION, (C) 1983, page F-141
  5. ^ Guillot, Tristan (). „A comparison of the interiors of Jupiter and Saturn”. Planetary and Space Science. 47 (10–11): 1183–1200. arXiv:astro-ph/9907402Accesibil gratuit. Bibcode:1999P&SS...47.1183G. doi:10.1016/S0032-0633(99)00043-4. 
  6. ^ Wolverton, Mark (). The Depths of Space. Joseph Henry Press. pp. 130. ISBN 978-0-309-09050-6. 
  7. ^ a b „The Pioneer missions”. NASA. . Arhivat din original la . Accesat în . 
  8. ^ Fieseler, P.D.; Ardalan, S.M.; Frederickson, A.R. (). „The radiation effects on Galileo spacecraft systems at Jupiter”. IEEE Transactions on Nuclear Science. 49 (6): 2739. Bibcode:2002ITNS...49.2739F. doi:10.1109/TNS.2002.805386. 
  9. ^ Chang, Kenneth (). „NASA's Jupiter Mission Reveals the 'Brand-New and Unexpected'. The New York Times. Arhivat din original la . Accesat în . 
  10. ^ Andrew P. Ingersoll; Carolyn C. Porco (iulie 1978). „Solar heating and internal heat flow on Jupiter”. Icarus. 35 (1): 27–43. Bibcode:1978Icar...35...27I. doi:10.1016/0019-1035(78)90058-1. 
  11. ^ Michael Mewhinney (). „Pioneer spacecraft sends last signal”. NASA. Arhivat din original la . Accesat în . 
  12. ^ „Pioneer 11”. NASA. Arhivat din original la . Accesat în . 
  13. ^ Stone EC, Lane AL (iunie 1979). „Voyager 1 Encounter with the Jovian System”. Science. 204 (4396): 945–948. Bibcode:1979Sci...204..945S. doi:10.1126/science.204.4396.945. JSTOR 1748134. PMID 17800428. 
  14. ^ a b „Jupiter”. NASA Jet Propulsion Laboratory. . Arhivat din original la . Accesat în . 
  15. ^ „First Close-up Image of Jupiter from Voyager 1 (NASA Voyager Jupiter Encounter Images)”. Ciclops.org. Arhivat din original la . Accesat în . 
  16. ^ E. C. Stone; A. L. Lane (). „Voyager 2 Encounter with the Jovian System”. Science. 206 (4421): 925–927. Bibcode:1979Sci...206..925S. doi:10.1126/science.206.4421.925. PMID 17733909. 
  17. ^ Smith BA, Soderblom LA, Johnson TV, Ingersoll AP, Collins SA, Shoemaker EM, Hunt GE, Masursky H, Carr MH, Davies ME, Cook AF II, Boyce J, Danielson GE, Owen T, Sagan C, Beebe RF, Veverka J, Strom RG, Mccauley JF, Morrison D, Briggs GA, Suomi, VE (iunie 1979). „The Jupiter System Through the Eyes of Voyager 1”. Science. 204 (4396): 951–972. Bibcode:1979Sci...204..951S. doi:10.1126/science.204.4396.951. PMID 17800430. 
  18. ^ Brian G. Marsden (). „Satellites of Jupiter”. IAU Circular. 3507. Arhivat din original la . Accesat în . (discovery)
  19. ^ Synnott, S.P. (). „1979J3: Discovery of a Previously Unknown Satellite of Jupiter”. Science. 212 (4501): 1392. Bibcode:1981Sci...212.1392S. doi:10.1126/science.212.4501.1392. ISSN 0036-8075. JSTOR 1686790. PMID 17746259. 
  20. ^ Burns, J. A.; Simonelli; Showalter; Hamilton; Porco, Carolyn C.; Throop; Esposito (). „Jupiter's Ring-Moon System” (PDF). În Bagenal, Fran; Dowling, Timothy E.; McKinnon, William B. Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. p. 241. Bibcode:2004jpsm.book..241B. Arhivat din original (PDF) la . Accesat în . 
  21. ^ Strom, R. G.; et al. (). „Volcanic eruption plumes on Io”. Nature. 280 (5725): 733–736. Bibcode:1979Natur.280..733S. doi:10.1038/280733a0Accesibil gratuit. 
  22. ^ Paul M. Schenk; William B. McKinnon (mai 1989). „Fault offsets and lateral crustal movement on Europa: Evidence for a mobile ice shell”. Icarus. 79 (1): 75–100. Bibcode:1989Icar...79...75S. doi:10.1016/0019-1035(89)90109-7. 
  23. ^ Buratti, B; Veverka, Joseph (). „Voyager photometry of Europa”. Icarus. 55 (1): 93. Bibcode:1983Icar...55...93B. doi:10.1016/0019-1035(83)90053-2. 
  24. ^ Smith EJ, Wenzel KP, Page DE (septembrie 1992). „Ulysses at Jupiter: An Overview of the Encounter” (PDF). Science. 257 (5076): 1503–1507. Bibcode:1992Sci...257.1503S. doi:10.1126/science.257.5076.1503. JSTOR 2879932. PMID 17776156. Arhivat din original (PDF) la . 
  25. ^ a b c K. Chan; E. S. Paredes; M. S. Ryne (). „Ulysses Attitude and Orbit Operations: 13+ Years of International Cooperation” (PDF). American Institute of Aeronautics and Astronautics. Arhivat din original (PDF) la . Accesat în . 
  26. ^ Mckibben, R; Zhang, M; Heber, B; Kunow, H; Sanderson, T (). „Localized "Jets" of Jovian electrons observed during Ulysses' distant Jupiter flyby in 2003–2004”. Planetary and Space Science. 55 (1–2): 21–31. Bibcode:2007P&SS...55...21M. doi:10.1016/j.pss.2006.01.007. 
  27. ^ „Ulysses – Science – Jupiter Distant Encounter Selected References”. NNASA. Arhivat din original la . Accesat în . 
  28. ^ „Galileo Mission to Jupiter” (PDF). NASA/Jet Propulsion Laboratory. Arhivat din original (PDF) la . Accesat în . 
  29. ^ Thomas, P.C.; Burns, J.A.; Rossier, L.; et al. (). „The Small Inner Satellites of Jupiter”. Icarus. 135 (1): 360–371. Bibcode:1998Icar..135..360T. doi:10.1006/icar.1998.5976. 
  30. ^ a b McConnell, Shannon (). „Galileo: Journey to Jupiter”. NASA/Jet Propulsion Laboratory. Arhivat din original la . Accesat în . 
  31. ^ Williams, David R. „Ulysses and Voyager 2”. Lunar and Planetary Science. National Space Science Data Center. Arhivat din original la . Accesat în . 
  32. ^ „Comet Shoemaker–Levy 9 Collision with Jupiter”. National Space Science Date Center, NASA. februarie 2005. Arhivat din original la . Accesat în . 
  33. ^ Martin, Terry Z. (septembrie 1996). „Shoemaker–Levy 9: Temperature, Diameter and Energy of Fireballs”. Bulletin of the American Astronomical Society. 28: 1085. Bibcode:1996DPS....28.0814M. 
  34. ^ „Galileo Mission to Jupiter” (PDF). NASA. Arhivat din original (PDF) la . Accesat în . 
  35. ^ „BBC News | SCI/TECH | Crash plan for Galileo spaceprobe”. 212.58.226.17:8080. . Arhivat din original la . Accesat în . 
  36. ^ Rosaly M. C. Lopes; John R. Spencer. (). Io after Galileo : a new view of Jupiter's volcanic moon. Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-34681-4. 
  37. ^ P. Bond (). Stepping stones to the cosmos : the story of planetary exploration. New York ; Berlin: Springer. pp. 166–182. ISBN 978-0-387-40212-3. 
  38. ^ „Galileo Project Information”. Nssdc.gsfc.nasa.gov. Arhivat din original la . Accesat în . 
  39. ^ „Solar System Exploration: Galileo Legacy Site: Discovery Highlights”. Solarsystem.nasa.gov. . Arhivat din original la . Accesat în . 
  40. ^ Daniel Fischer (). Mission Jupiter : the spectacular journey of the Galileo spacecraftNecesită înregistrare gratuită. New York: Copernicus. ISBN 978-0-387-98764-4. 
  41. ^ a b Cook, Jia-Rui c. (). „Clay-Like Minerals Found on Icy Crust of Europa”. NASA. Arhivat din original la . Accesat în . 

Legături externe