فضاپیمای جونو «Juno» ادامه دهنده اکتشافات مشتری
تصویری شماتیک از کاوشگر جونو بر فراز سیاره مشتری
کاوشگر جونو «Juno»
سیاره مشتری همواره سوژه مهمی برای تحقیقات فضایی بشر بوده است. در همین راستا ناسا فضاپیمای بدون سرنشین گالیله را در در ۱۸ اکتبر سال ۱۹۸۹ با هدف مطالعهٔ مشتری و قمرهایش به فضا پرتاب کرد. پس از گذشت حدود ۱۴ سال از پرتاب گالیله، سوخت پیشران این فضاپیما در حال تمام شدن بود و امکان ادامهٔ کار گالیله وجود نداشت. بخاطر نبود سوخت، فضاپیما دیگر قادر نبود مسیر خودش را حفظ کند و نیز نمی‌توانست آنتن فرستنده اطلاعاتش را به سمت زمین تنظیم کند. درنتیجه مرکز کنترل گالیله تصمیم گرفت آخرین کار ممکن یعنی نابودی گالیله را انجام داده و ماموریتی را که خیلی پیش از این کامل شده بود، خاتمه دهند. گالیله در روز ۲۱ سپتامبر ۲۰۰۳ به اعماق اتمسفر مشتری شیرجه زد.
پس از کاوشگر گالیله، ناسا ساخت فضاپیمای جدیدی را برای ادامه فرآیند مطالعاتی مشتری در دستور کار قرار داد. ناسا نام این پروژه را جونو گذارد. در ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد درباره جونو اینگونه بیان شده است:
جونو (به انگلیسی: Juno) نام فضاپیمایی روباتیک (بدون سرنشین) متعلق به ناسا است[۱] که در حال حاضر به سوی سیاره مشتری حرکت میکند. این کاوشگر فضایی در پنجم اوت ۲۰۱۱ از فلوریدا به فضا پرتاب شد و توسط شرکت لاکهید مارتین و مؤسسه تحقیقات جنوب غربی ساخته و هدایت میشود. نیروی این فضاپیما با انرژی خورشیدی تامین میشود.
جونو اولین کاوشگری است که قرار است برای مدت یک دهه به دور سیاره مشتری بچرخد. پیش از این کاوشگر گالیله ناسا مدت 8 سال را در مدار این سیاره چرخیده و تصاویر شگفت انگیزی از مشتری و قمرهای آن برای ما فرستاده بود. این کاوشگر توانسته بود چیزی شبیه به یک اقیانوس بزرگ را در پوسته یخی بزرگترین قر مشتری یعنی اروپا شناسایی کند. قمری که اکنون به عنوان اولین گزینه برای جستجوی حیات در جایی دیگر از منظومه شمسی مطرح است.
اما اینبار قرار است تمرکز دانشمندان بر روی خود سیاره مشتری باشد. یعنی شناسایی آنچه در زیر ابرهای رنگارنگ جو آن وجود دارد.
مشتری غول سیاره های گازی شناخته میشود و جرمی سه برابر زحل، دومین سیاره بزرگ منظومه شمسی دارد. اما قطعا چیزی بیشتر از یک توپ بزرگ تشکیل شده از هلیوم و هیدروژن است. آنچه بیش از همه در مورد این سیاره توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است، وجود موادی نظیر لیتیوم، کربن و نیتروژن است.
دکتر «اسکات بولتون» محقق ارشد انستیتو تحقیقاتی سن آنتونیو میگوید: مشتری در مقایسه با خورشید مملو از این مواد است و ما دقیقا نمیدانیم که چطور این اتفاق رخ داده است. اما میدانیم که این موضوع اهمیت بسیاری دارد و دلیل اهمیت آن این است که آنچه مشتری بیشتر از آن دارد، همان چیزی است که ما از آن ساخته شده ایم. در واقع این مواد همان چیزهایی هستند که زمین را ساخته اند و حیات از آنها ناشی شده و شکل گرفته است.
سفر جونو از زمین تا مشتری
جونو توسط یک راکت اطلس 5 (Atlas V) با شماره AV-029 به فضا پرتاب شد.
فضاپیمای جونو در طول سفر 5 ساله خود مسافتی بالغ بر 2.8 میلیارد کیلومتر معادل 1.74 میلیارد مایل و 18.7 واحد نجومی (AU) را طی خواهد کرد؛ هر واحد نجومی برابر با فاصله زمین تا خورشید است.[11] این در حالیست که همکنون کاوشگر جونو بطور متوسط با سرعت ۱۶۳۳۰ مایل در ساعت (۲۶،۲۸۰ کیلومتر در ساعت) بدون توقف به سمت مشتری در حرکت است.
در اکتبر 2013، دو سال پس از پرتاب جونو (5 آگوست 2011) این کاوشگر برای افزایش سرعت خود از تکنیک کمک گرانشی با استفاده از گرانش زمین بهره برد.[12] در مکانیک مداری و مهندسی هوافضا کمک گرانشی به استفاده از حرکت نسبی و گرانشی سیاره یا دیگر ساختارهای آسمانی برای تغییر مسیر و تغییر سرعت فضاپیما گفته میشود. به طور معمول این کار برای صرفه جویی در سوخت، زمان و هزینه انجام میشود. از کمک گرانشی می‌توان برای افزایش و یا کاهش شتاب و برنامه‌ریزی برای تغییر مسیر فضاپیما استفاده نمود. این کمک به وسیله حرکت (تکانه زاویه‌ای مداری) سیاره و حرکت گرانش آن که موجب کشیده شدن و حرکت فضاپیما میشود، بوجود می‌آید. این تکنیک برای اولین بار در یک مانور در سال ۱۹۶۱ پیشنهاد شد و سپس بر روی کاوشگر بین سیاره‌ای مارینر ۱۰ و همچنین دو پروژه وویجر مورد استفاده قرار گرفت. [۱]
چیزی تا رسیدن به مقصد نمانده است.
به گزارش گواردین پس از 5 سال سفر در فضا و طی مسافتی برابر با 1.8 میلیارد مایل به زودی کاوشگر ناسا با نام Juno (جونو) تیم دانشمندان کنترل کننده را از رسیدن خود به مقصد، با یک سیگنال رادیویی ساده مطلع خواهد کرد: یک بوق 3 ثانیه ای.
این سیگنال کوتاه همچنین علامتی از روشن شدن موتورهای این کاوشگر به مدت 35 دقیقه برای کم کردن سرعت آن جهت قرار گرفتن در مدار گرانشی سیاره مشتری خواهد بود. اگر مشکلی پیش نیاید ناسا این پیام را در ساعت 8:23 صبح روز دوشنبه آینده برابر با 4 جولای 2016 دریافت خواهد کرد. وقتی این فضاپیما به مشتری برسد، روزانه ۳۳ بار به دور قطبها چرخیده و با کمک هشت ابزار علمی، پوشش ابری غول پیکر گازی سیاره را مورد بررسی قرار خواهد داد.
«ریک نیباکن» مدیر پروژه جونو گفت: بعد از دریافت این سیگنال جشن بزرگی برپا خواهد شد زیرا معنای این پیام آن است که ما در مدار مشتری قرار گرفته ایم.
ماموریت اصلی جونو کشف معماهای بسیاری است که در زیر ابرهایی که سطح مشتری را پوشانده، پنهان شده اند. این که چه چیزی در دل بزرگترین سیاره منظومه شمسی میگذرد؟ «دنی براون» مدیر برنامه کاوشگر جونو میگوید: ما سوالات بسیاری در سر داریم و جونو قرار است به تدریج به همه آنها پاسخ دهد.
اما چالش اصلی هنوز پابرجا است. وقتی در روز 4 جولای موتورهای این کاوشگر برای قرار گرفتن در مدار مشتری و در راستای کم کردن سرعت روشن شود، هیچ کس در اتاق کنترل ناسا در «پاسادنا» هیچ کاری نمیتواند انجام دهد به جز آن که منتظر باشد و تماشا کند. اگر در این میان مشکلی رخ دهد از دست هیچ کس کاری ساخته نیست.
دقیقا 48 دقیقه طول میکشد تا سیگنال رادیویی از مشتری به زمین برسد و زمانی که مهندسان این پیام را به نشانه روشن شدن موتورها دریافت کنند در واقع، موتورهای کاوشگر خاموش شده و در مدار مشتری قرار گرفته است. اگر موتورها به شکل ناقص بسوزند، جونو هنوز هم در مدار قرار میگیرد، البته یک مدار اشتباه. اگر موتورها اصلا روشن نشوند مشخص نیست که کاوشگر جونو از کجای کیهان سر درخواهد آورد.
اما اگر همه چیز طبق برنامه پیش رود تا بعد از ظهر روز 4 جولای اتاق کنترل ناسا فقط چند پیام رادیویی دریافت خواهد کرد که نشان دهنده عملیات های متفاوتی است که کاوشگر آغاز میکند.
جونو قرار است در طی 20 ماه 37 بار مسیری بیضی شکل را به دور مشتری از قطب های شمال و جنوب این سیاره طی کند. در دور ترین نقطه، فاصله این کاوشگر با مشتری برابر با 2 میلیون مایل خواهد بود و کوچکترین نوسانات در میزان گرانش و جاذبه مشتری از طریق این کاوشگر محاسبه میشود که میزان تراکم سطح سیاره – و احتمالا وجود هسته ای صخره ای در آن – را نشان خواهد داد. جاذبه این سیاره میتواند برابر با 500 هزار پوند بر هر اینچ مربع باشد.
دکتر بولتون میگیود: ما هنوز نمیدانیم که آیا هسته ای صخره ای در دل مشتری وجود دارد یا نه اما اگر این هسته وجود داشته باشد به ما میگوید که این سیاره، چه زمانی، چگونه و در کجا شکل گرفته است.
تجهیزات جونو
ابزارهای علمی کاوشگر جونو شامل ابزاری برای اندازه گیری میدان مغناطیسی قوی مشتری و یک دوربین مادون قرمز برای مشاهده شفق های قطبی پیرامون دو قطب این سیاره است. در فشار بالا، هیدروژن از حالت گاز به مایع تغییر شکل میدهد، در فشارهای بسیار بالاتر هیدروژن به قدری فشرده میشود که الکترون ها از آن بیرون میزنند و آن را تبدیل به فلز میکنند و به عقیده دانشمندان همین مایع فلزی هیدروژنی است که میدان قوی مغناطیسی مشتری را تولید کرده است.
جونو همچنین مجهز به دوربین هایی برای عکاسی معمولی از مشتری است. عکس هایی که قرار است در اختیار عموم قرار بگیرند و از این روی همه افراد میتوانند با ورود به وب سایت انستیتو سن مارینو جای قرار گیری دوربین ها برای عکاسی را پیشنهاد داده و به سایر پیشنهادها نیز رای دهند.
نکاتی در مورد پروژه جونو
- ماموریت جونو که در اوت سال ۲۰۱۱ راه اندازی شده، بالغ بر ۱٫۱ میلیارد دلار هزینه در بر داشته است.
- کاوشگر جونو دارای وزنی حدود ۳،۲۶۷ کیلوگرم بوده و اولین فضاپیمای با نیروی پنل خورشیدی است که به فاصله ای دورتر از قسمت داخلی منظومه شمسی یعنی مدار سیاره مریخ حرکت می کند.
منابع
- ویکی پدیا
- اسپیس دات کام
- گواردین
