Juno: Στις 4 Ιουλίου φτάνει στον πλανήτη στο Δία. NASA’s Juno Spacecraft to Risk Jupiter’s Fireworks for Science

On July 4, NASA will fly a solar-powered spacecraft the size of a basketball court within 2,900 miles (4,667 kilometers) of the cloud tops of our solar system’s largest planet. This artist's rendering shows NASA's Juno spacecraft making one of its close passes over Jupiter. Credits: NASA/JPL-Caltech

Μετά από ένα μακρύ ταξίδι σχεδόν πέντε ετών, το σκάφος Juno της  NASA πλησιάζει στο τέρμα της αποστολής του, στον μυστηριώδη αέριο γίγαντα Δία, τον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος.

Το «ραντεβού» προγραμματίζεται για τις 4 Ιουλίου και ήδη επικρατεί μεγάλη έξαψη μεταξύ των Αμερικανών -και όχι μόνο- επιστημόνων, καθώς ελπίζουν ότι ο Δίας θα αποκαλύψει ορισμένα από τα καλά κρυμμένα μυστικά του.

Η φιλόδοξη και πανάκριβη αποστολή, κόστους 1,1 δισεκατομμυρίων δολαρίων, θα μελετήσει εκτενώς τη δομή και σύνθεση του πλανήτη. Αντίθετα με προηγούμενες πυρηνοκίνητες αποστολές, το Juno, το οποίο κατασκευάσθηκε από την εταιρεία Lockheed Martin Space Systems, κινείται με ηλιακή ενέργεια, καθώς διαθέτει τρία τεράστια ηλιακά πάνελ, πράγμα που του προσδίδει μέγεθος όσο ένα γήπεδο μπάσκετ.

Secrets lie deep within Jupiter, shrouded in the solar system's strongest magnetic field and most lethal radiation belts. On July 4, 2016, NASA's Juno spacecraft will plunge into uncharted territory, entering orbit around the gas giant and passing closer than any spacecraft before. Juno will see Jupiter for what it really is, but first it must pass the trial of orbit insertion. Credit: NASA/JPL-Caltech

Το σκάφος, που εκτοξεύθηκε τον Αύγουστο του 2011, αναμένεται να τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Δία την 4η Ιουλίου. Στη συνέχεια, προγραμματίζεται να κάνει 37 κοντινά «περάσματα» για να μελετήσει την ατμόσφαιρα, την μαγνητόσφαιρα και το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη.

Οι χειριστές του σκάφους στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης (JPL) του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), με επικεφαλής τον επιστήμονα Σκοτ Μπόλτον του Νοτιοδυτικού Ινστιτούτου Ερευνών του Τέξας, έχουν αγωνία για την τελική φάση προσέγγισης στον πλανήτη. Τότε, το Juno θα πρέπει να ενεργοποιήσει για 35 λεπτά τον κύριο κινητήρα του, ώστε να «φρενάρει» όσο χρειάζεται, προκειμένου να «συλληφθεί» από τη βαρύτητα του τεράστιου πλανήτη. Αν κάτι πάει στραβά, το σκάφος θα προσπεράσει τον Δία και η αποστολή θα πάει στράφι.

NASA's Juno spacecraft is scheduled to arrive at the giant planet Jupiter in July 2016 following a five-year trek. As the spacecraft nears the planet it executes a series of maneuvers to prepare for Jupiter orbit insertion. First, the spacecraft opens its main engine cover. Then Juno uses thrusters to re-orient itself so that its main engine points in the direction the spacecraft is moving. Juno's thrusters then fire to increase the spacecraft's rate of spin from 2 rotations per minute to 5 rotations per minute; the faster rate of rotation makes Juno more stable during the engine burn to come. Juno fires its main engine for about 30 minutes to slow down and allow Jupiter's gravity to capture the speeding spacecraft into orbit. Following the engine burn, Juno decreases its rate of spin and points its giant solar arrays back toward the sun and Earth (which at Jupiter's location appear close together in the sky). At this point the spacecraft will be successfully in orbit around the giant world. Secrets lie deep within Jupiter, shrouded in the solar system's strongest magnetic field and most lethal radiation belts. On July 4, 2016, NASA's Juno spacecraft will plunge into uncharted territory, entering orbit around the gas giant and passing closer than any spacecraft before. Juno will see Jupiter for what it really is, but first it must pass the trial of orbit insertion. Credit: NASA/JPL-Caltech

Αν όλα πάνε καλά, το Juno θα διαγράφει αρχικά μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον Δία κάθε 53 μέρες και τελικά -με τις κατάλληλες προσαρμογές- κάθε 14 μέρες. Η ελλειπτική τροχιά του θα το φέρνει σε απόσταση έως 4.350 χιλιομέτρων από την κορυφή των πολύχρωμων νεφών του Δία, κοντύτερα από κάθε άλλο σκάφος μέχρι σήμερα. Το προηγούμενο ρεκόρ προσέγγισης κατείχε από το 1974 το αμερικανικό σκάφος «Πρωτοπόρος 11» (Pioneer 11), το οποίο είχε φθάσει σε απόσταση 43.000 χλιομέτρων. Κάθε κοντινό πέρασμα του Juno θα διαρκεί περίπου μια γήινη μέρα.

Το σκάφος διαθέτει μία κάμερα και εννέα επιστημονικά όργανα, τα οποία, μαζί με τον υπολογιστή πτήσης του, βρίσκονται μέσα σε μια μοναδική κρύπτη από τιτάνιο βάρους 172 κιλών, προκειμένου να προστατευθούν από την τρομερά ισχυρή ακτινοβολία του πλανήτη, την πιο απειλητική σε όλο το ηλιακό σύστημα. Στη διάρκεια της αποστολής του, το Juno θα εκτεθεί σε ακτινοβολία ισοδύναμη με τουλάχιστον 100 εκατομμύρια ακτινογραφίες-Χ δοντιών.

Η αποστολή του Juno θα ολοκληρωθεί τον Φεβρουάριο του 2018, με μια προγραμματισμένη βουτιά θανάτου μέσα στην πυκνή και ταραχώδη ατμόσφαιρα του τεράστιου πλανήτη. Οι επιστήμονες της NASA επέλεξαν αυτή τη λύση για να είναι σίγουροι ότι το Juno δεν θα πέσει πάνω στον δορυφόρο Ευρώπη, που μπορεί να φιλοξενεί ζωή, οπότε θα τον μόλυνε με γήινους μικροοργανισμούς.

Ο Δίας ήταν ο πρώτος πλανήτης που σχηματίσθηκε στο ηλιακό μας σύστημα. Αντίθετα με τη Γη, η οποία είναι βραχώδης, ο Δίας είναι κατά βάση ένας πλανήτης αερίων, κυρίως από υδρογόνο και ήλιο. Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να διαπεράσουν την «πανοπλία» της πυκνής ατμόσφαιράς του και έτσι δεν γνωρίζουν αν διαθέτει στερεό πυρήνα ή αν έχει οξυγόνο και νερό.

Από τη δεκαετία του ΄70, οι επιστήμονες είχαν πάντως την ευκαιρία να μάθουν αρκετά πράγματα γι’ αυτόν και την «μεγάλη ερυθρά κηλίδα» του, κυρίως από την αποστολή του σκάφους «Γαλιλαίος», το οποίο εξερεύνησε το σύστημα του Δία και των δορυφόρων του επί 14 χρόνια.

Πηγή: www.nasa.gov

Ανιχνεύθηκαν το πιο μακρινά ίχνη οξυγόνου στο σύμπαν. ALMA Observes Most Distant Oxygen Ever

Many young bright stars are located in the galaxy and ionise the gas inside and around the galaxy. Green colour indicates the ionised oxygen detected by ALMA, whereas purple shows the distribution of ionised hydrogen detected by the Subaru Telescope. Credit: NAOJ

Διεθνής ομάδα αστρονόμων ανίχνευσε τα πιο μακρινά μέχρι σήμερα ίχνη οξυγόνου σε ένα γαλαξία σε απόσταση 13,1 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, μόνο 700 εκατ. χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Η ανακάλυψη δείχνει την παρουσία οξυγόνου ήδη στο πρώιμο σύμπαν.

Οι επιστήμονες από την Ιαπωνία, τη Σουηδία και τη Βρετανία, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή Άκιο Ινούε του Πανεπιστημίου Σάνγκιο της Οζάκα, έκαναν την παρατήρηση με τη μεγάλη διάταξη τηλεσκοπίων ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή. Σχετική δημοσίευση έγινε στο περιοδικό «Science».

Right panel: The red galaxy at the center of the image is the very distant galaxy, SXDF-NB1006-2. Left panels: Close-ups of the distant galaxy. Credit: NAOJ

Το οξυγόνο στον αρχαίο γαλαξία SXDF-NB1006-2 είναι δέκα φορές λιγότερο σε σχέση με αυτό που υπάρχει στον γαλαξία μας σήμερα. Οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να εντοπίσουν τη χημική «υπογραφή» του άνθρακα στον ίδιο μακρινό γαλαξία.

Το οξυγόνο που ανιχνεύθηκε ήταν ιονισμένο από την ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία των τεράστιων νεαρών άστρων του εν λόγω γαλαξία.

This diagram depicts the major milestones in the evolution of the Universe since the Big Bang, about 13.8 billion years ago. It is not to scale. The Universe was in a neutral state at 400 thousand years after the Big Bang and remained that way until light from the first generation of stars started to ionise the hydrogen. After several hundred million years, the gas in the Universe was completely ionised. Credit: NAOJ

Λίγο μετά τη δημιουργία του σύμπαντος, πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, υπήρχαν μόνο τα πιο ελαφρά χημικά στοιχεία υδρογόνο, ήλιο και λίθιο. Τα βαρύτερα στοιχεία, όπως άνθρακας και οξυγόνο, δημιουργήθηκαν αργότερα στο εσωτερικό των άστρων και εξαπλώθηκαν σταδιακά στο σύμπαν.

Πηγή: www.eso.org