Tällainen on Jupiteriin lähtenyt Juice-luotain

Tällainen on Jupiteriin lähtenyt Juice-luotain

Juice on paitsi edesmennyt Manserockin peruskivi, niin myös parhaillaan matkallaan kohti Jupiteria oleva uusi tutkimusluotain.  Tässä videossa Jari Mäkinen tutkii tarkemmin tätä suurta luotainta, sen tulossa olevia tutkimuksia ja palaa laukaisun Kouroun avaruuskeskuksesta 14. huhtikuuta 2023.

19.04.2023

Kaasukiemuroita, väriraitoja ja unenomaisia revontulia – pienen luotaimen kuvat jättiplaneetta Jupiterista ovat hämmästyttäviä

Jupiteria Junon kuvaamana

 

Planeetoista kaksi suurinta, Jupiter ja Saturnus, näkyvät parhaillaan kauniisti lähekkäin iltataivaalla. Ne ovat 21.12. niin lähellä toisiaan, että äkkiseltään katsottuna ne ovat kuin yksi, kirkas valopiste.

Jupiteria voi katsella myös lähempää: pilvien peittämää jättiläisplaneettaa kiertäää Nasan luotain nimeltä Juno, ja se on lähettänyt henkeäsalpaavan hienoja kuvia sekä paljon kiinnostavaa tietoa Jupiterista.

Planeettatutkimus on (itse asiassa aika usein) kaunista!

Paljon kuvia ja asiaa niin Junosta kuin Jupiterista täällä:

Kaasukiemuroita, väriraitoja ja unenomaisia revontulia – pienen luotaimen kuvat jättiplaneetta Jupiterista ovat hämmästyttäviä

 

Video: Tällaisia ovat Europa-kuun järvet, joista Nasa tiedottaa löytyneen jotain kummallista

Video: Tällaisia ovat Europa-kuun järvet, joista Nasa tiedottaa löytyneen jotain kummallista

Nasa lähetti eilen mielenkiintoisen ennakkotiedotteen 26. päivänä pidettävästä lehdistötilaisuudesta, jossa tullaan kuuleman mukaan kertomaan jännittävistä uusista löydöistä Jupiterin Europa-kuussa. Havainnot on tehty Hubblen avaruusteleskoopilla, joten tämä tilaisuus ei liity Jupiteria vastikään kiertämään saapuneeseen Juno-luotaimeen ja sen tekemiin havaintoihin.

21.09.2016

Tilaisuuden sisällöstä ei ole kerrottu sen enempää, mutta sen sijaan tilaisuuden osanottajalistan mukaan eräs puhujista on Britney Schmidt, apulaisprofessori Atlanssa olevasta Georgian teknillisestä instituutista. Hän on tutkinut Europaa pitkään ja on mukana mm. tutkimusryhmässä, joka julkaisi marraskuussa 2011 Nature-lehdessä artikkelin Europan pinnalta havaituista järvistä.

Tuolloin Texasin yliopisto (missä Schmidt oli tuolloin työssä) julkaisi myös kiinnostavan videon, joka kertoo mistä oikein on kyse. Europan jäisen pinnan alla on todennäköisesti valtava meri, ja siitä pulpahtelee nestettä joskus pinnalle.

Myös Nasa julkaisi tuolloin asiaa perusteellisesti selittäneen videon:

Pian "paljastettavat uudet havainnot" Europasta ovat siis todennäköisesti väliaikaisia järviä Europan jääpinnan päällä, mutta varmuus tähän saadaan vasta 26. syyskuuta.

Tämä tiedote jatkaanee siis Nasan linjaa julkaista havaintoja uudelleen ja uudelleen ikään kuin täysin uusina. Kun asiasta julkaistaan tiedotteen lisäksi myös mystinen tiedote etukäteen, saadaan asialle vieläkin enemmän julkisuutta. Mutta toisaalta: mikä ettei – Europa on äärimmäisen kiinnostava tutkimuskohde ja sitä kannattaisi tutkia yhä tarkemmin.

Toivottavasti Nasa jaksaa myös mainita, että Junon jälkeen seuraava Jupiteriin lähetettävä luotain on eurooppalainen JUICE, ja sen pääkohteena tulevat olevaan Jupiterin jääkuut. Siitä tulee myös lennon mehuisa nimi, JUpiter ICy moon Explorer.

JUICE ja Jupiterin jääkuut

Junon jälkeen seuraava kiinnostava Jupiteria tutkiva luotain on Euroopan avaruusjärjestön JUICE, eli Jupiterin jäisten kuiden tutkija (Jupiter Icy Moon Explorer). Sen ja Junon lennot on suunniteltu siinä määrin yhteisesti eurooppalaisten ja amerikkalaisten välillä, että kummallakin luotaimella on omat kiinnostuksen kohteensa: Junolla Jupiter ja JUICElla sen suurimmat kuut.

Juno lähestyy Jupiteria
Juno on säteilynkestävä avaruusluotain
Mitä kiinnostavaa Jupiterissa vielä on?

JUICE laukaistaan näillä näkymin matkaan vuonna 2022 ja se, kuten Junokin, ohjataan perille Jupiteriin pitkää reittiä pitkin. Näin matkalla saadaan lisäpotkua planeettojen ohilennoista ja luotain voi siten olla painavampi kuin olisi voinut olla suoraan Jupiteriin mentäessä.

Noin kolme tonnia massaltaan oleva, suurilla aurinkopaneeleilla varustettu luotain saapuisi perille Jupiteriin vuonna 2030 ja kierrettyään vähän aikaa Jupiterin ympärillä kuita kuvaamassa ja tutkimassa, se asettuisi lopulta vuonna 2033 kiertämään Ganymedes-kuuta. Näin se pääsisi lopulta tutkimaan aitiopaikalta kuun kiertoradalta eräs kiinnostavimmista Jupiterin kuista.

Kaikki Jupiterin suurimmat kuut – Io, Europa, Ganymedes ja Kallisto – ovat planeetan kokoisia kuita, joista Io on selvästi aktiivinen ja vulkaaninen, mutta muut ovat rauhallisempia jääpintaisia maailmoita. Erittäin todennäköisesti niiden pinnan alla on nestemäistä vettä, missä ainakin periaatteessa voisi olla alkeellista elämää.

JUICEn tarkoituksena on tutkia tarkasti millaisia jääkuut ovat ja sondata mahdollisimman syvälle niiden pintojen alle. Mukaan on tulossa 11 tutkimuslaitetta Euroopasta, Yhdysvalloista ja Japanista, joiden joukossa on "normaalien" kameroiden, spektrometrien, magneettikenttämittarin, hiukkastutkimuslaitteiden ja radioiden lisäksi myös 16-metrisellä antennilla tutka, joka pystyisi sondaamaan jopa yhdeksän kilometrin syvyyteen.

Venäläiset ovat ehdottaneet mukaan vielä otettavaksi pientä laskeutujaa, joka voisi lähettää tietoja Ganymedeen pinnalta usean vuoden ajan.

Tutkan vaatiman tehon vuoksi luotaimeen suunnitellaan todella suuria aurinkopaneeleita, joiden pinta-ala olisi noin 100 m2. Vertailun vuoksi: Junon paneelien pinta-ala on noin 60 m2 ja Rosetta-luotaimen noin 64 m2.

Lego-ukot lähestyvät Jupiteria

Lego-ukot JUNO-luotaimessa

NASAn JUNO-luotain lähestyy Jupiteria ja asettuu kiertämään jättiläisplaneettaa 4. heinäkuuta. Mukana luotaimessa on tutkimuslaitteita sekä kolme pientä Lego-ukkoa, jotka liittyvät Jupiter-nimen planeetalle antaneeseen antiikin Kreikan mytologiaan. JUNO avaa uuden kappaleen Jupiterin tutkimuksessa.

JUICE ja Jupiterin jääkuut
Juno on säteilynkestävä avaruusluotain
Mitä kiinnostavaa Jupiterissa vielä on?

Viime kesänä näihin aikoihin jännitettiin Plutoa lähestyvää New Horizons -luotainta, ja nyt on vuorossa Juno sekä Jupiter.

Kyseessä on kaksi aivan erilaista lentoa, eri tyyppistä luotainta ja kaksi täysin toistaan poikkeavaa maailmaa: kääpiöplaneetta Pluton ohi lennettiin ensimmäistä kertaa (ja viimeistä pitkiin aikoihin), kun taas jättiläisplaneetta Jupiteria on tutkittu jo seitsemällä luotaimella aikaisemmin ja seuraavaa luotainta ollaan jo rakentamassa.

New Horizons oli pieni ydinparistolla toimiva luotain, kun taas Juno on suurilla aurinkopaneeleilla varustettu jättiläinen. Jupiter on aurinkokuntamme suurin planeetta, jonka sisään kaikki muut Aurinkoa kiertävät kappaleet saataisiin helposti mahtumaan, Pluto taas on eräs niin pieni, että se jouduttiin "alentamaan" planeettakategoriasta kääpiöplaneetaksi.

Mitä tapahtuu 4. heinäkuuta?

Vaikka Jupiteria onkin tutkittu jo ennenkin, ei Junon saapuminen Jupiteria kiertämään ole vaaratonta. Luotain joutuu käyttämään kuuden vuoden ajan toimettomana ollutta rakettimoottoriaan 35 minuutin ajan heittääkseen itsensä planeettainväliseltä siirtoradalta kiertoradalle Jupiterin ympärillä. Säteilykenttä Jupiterin lähellä on erittäin voimakas ja se saattaa saada Junon sekaisin, vaikka se onkin luonnollisesti suojattu erittäin hyvin.

Itse asiassa kaikki on jo päätetty etukäteen ja Juno lentää jo nyt kohti Jupiteria autopilotilla lennonjohdon sille jo aiemmin lähettämien käskyjen mukaan. 

Jupiter ja sen kuita Junon JunoCam-kameran näkemänä 21. kesäkuuta.

 

Rakettimoottorin suojakuori avattiin kesäkuun 20. päivänä ja polttoaineputkien venttiilit avattiin 27. kesäkuuta. Seuraavana päivänä tankit paineistettiin ja 29. kesäkuuta luotaimen tutkimuslaitteet kytkettiin pois päältä odottamaan saapumista Jupiteriin.

Eilen Junon päätietokone aloitti radalleasettumisohjelman ja lennonjohto ilmoitti kaiken sujuneen hyvin. Nyt siis vain odotellaan, ja varmastikin Los Angelesin luona Pasadenassa, Jet Propulsion Laboratoryssä, rystyset ovat jo valkoisina jännityksestä.

Toiminta alkaa kunnolla heinäkuun 5. päivänä klo 6.18 Suomen aikaa (heinäkuun 4. päivänä 20.18 illalla Kalifornian aikaa), kun Junon rakettimoottori herää henkiin. Tai siis 48 minuuttia aikaisemmin, sillä lennon ajoista puhuttaessa käytetään aikaa, jolloin tieto siitä saadaan Maahan. Oikeasti signaalin saapuessa ratapolton alkamisesta Maahan on koko JOI-koodilla tunnettu (Jupiter Orbit Insertion) manöveeri jo tapahtunut.

Ennen polton alkamista on luotain kääntyneenä moottori menosuuntaan, joten rakettimoottori jarruttaa vauhtia ja hidastaa nopeutta sekä kääntää lentorataa siten, että luotain jää kiertämään Jupiteria. 

Jos moottori ei toimi kunnolla, luotain suhahtaa Jupiterin ohi. Jos moottori käy liian pitkään, Juno sukeltaa Jupiteriin. Mikäli moottori toimii yli 20 minuutin ajan, riittää jarrutus siihen, että Juno jää kiertoradalle Jupiterin ympärillä, mutta silloin lennonjohdolta menee kovasti aikaa ja tutkimustoimintaan varattuja resursseja radan saamiseksi sopivaksi. 30-minuuttinen poltto riittää saamaan radan sen verran hyväksi, että se voidaan muuttaa kätevästi tutkimustoimintaan sopivaksi.

Radalle asettumisen aikana luotain ei ota kuvia eikä tee muitakaan tutkimuksia. Mikäli jostain syystä se menisi sekaisin ratapolton aikana tai juuri sitä ennen, niin se on ohjelmoitu käynnistymään automaattisesti ja jatkamaan toimintaa saman tien. Aikaa tosin tähän boottaukseen kuluu noin kahdeksan ja puoli minuuttia.

Lähes välittömästi radalle asettumisen jälkeen lennonjohto alkaa säätää rataa ja tutkimuslaitteet käynnistetään (jos kaikki sujuu hyvin) kahden päivän kuluttua Jupiteriin saapumisesta, siis ensi keskiviikkona.

Junon rata

Juno on tarkoitus asettaa kiertämään Jupiteria sen napojen kautta kulkevalle soikealle kiertoradalle, jolta se pystyy tutkimaan koko planeettaa ja tekemään ohilentoja sen kuiden luona. Samalla se on suojassa Jupiteria päiväntasaajan kohdalla ympäröiviltä säteilyvöiltä.

Lähimmillään planeetta Juno on tällä radalla noin 4300 kilometrin päässä, mistä se pystyy tekemään jo hyvin tarkkoja ja kiinnostavia havaintoja.

Yksi kierros radalla kestää 14 Maan vuorokautta ja Junon ensisijaisen mission aikana tarkoitus on tehdä 37 kierrosta. 518 vuorokautta ei kuulosta pitkältä, mutta se on lähes kaksi vuotta. Jos luotain on hyvissä voimissa vielä helmikuussa 2018, sen lentoa todennäköisesti jatketaan. Lopulta se kuitenkin ohjataan syöksymään Jupiteriin.

Mukana LEGO-ukkoja ja Galilei

Vaikka luotaimien massa lasketaan hyvin tarkasti ja jokaisen osan tekemisessä pyritään mahdollisimman suureen keveyteen, on tapana kuitenkin laittaa planeettaluotaimien mukaan aina jotain pientä hauskaa. Esimerkiksi ESAn Mars Express -luotaimessa on Ferrari-autojen punaista väriä ja New Horizons -luotaimessa on Pluton löytäneen Clyde Tombaughin tuhkaa. Monissa luotaimissa on mukana levy, jossa on esimerkiksi yleisön lähettämiä tervehdyksiä tai kuvia.

Usein näitä muistoesineitä käytetään luotaimen tasapainoitusmassoina, joten ne eivät ole "ylimääräisiä" kappaleita; kun luotain on suunniteltu pyörimään avaruudessa (näin sen asennonsäätö esimerkiksi planeettainvälisessä lennossa on helpompaa), joudutaan mukaan joka tapauksessa lisäämään pieniä kappaleita, joilla saadaan luotain tasapainoon.

Junon tapauksessa mukana on kolme pientä LEGO-ukkoa, jotka muistuttavat roomalaisten Jupiter-kuningasta, hänen Juno-vaimoaan ja ensimmäiset kunnolliset havainnot Jupiterista tehnyttä Galileo Galileita. Jupiterin suurimmat kuut on nimetty Galilein mukaan Galilein kuiksi, koska hän näki ne ensimmäisenä kaukoputkellaan. Galilei-ukolla on kädessään luonnollisesti tuo kaukoputki.

Vaikka Juno on mytologian Jupiter-kuninkaan vaimon nimi, on luotaimen nimi virallisesti JUpiter Near-polar Orbiter, eli "Jupiterin lähes polaariradalla oleva kiertolainen".