Tarihsel bir perspektiften ve uzay sondaları için bir hedef olarak Jüpiter

Bilgin

Global Mod
Global Mod
Gece gökyüzünde Venüs’ten sonra en parlak ikinci “yıldız” olan Jüpiter, tıpkı çıplak gözle görülebilen diğer gezegenler gibi – Mars, Merkür ve Satürn – insanoğlu tarafından her zaman “gezici bir yıldız” olarak bilinmiştir: ona karşı konumunu değiştirir. sabit yıldızların Haberin Detaylarıı. 1610’da İtalyan bilge Galileo Galilei, teleskopuyla gezegenin yörüngesinde dönen dört uydu keşfetti. Bu gözlem, 1543’ten beri tartışılan Kopernik dünya görüşünün sağlamlaşmasına önemli ölçüde katkıda bulundu: gezegen sistemimizin merkezinde dünya değil, güneş var. Jüpiter’in dört büyük uydusu olan Io, Europa, Ganymede ve Callisto, Galileo’nun onuruna Galile uyduları olarak da biliniyordu.

ESA’nın JUICE görevi, Jüpiter’in uydularından birinin, bu durumda Ganymede’nin yörüngesine yerleştirilen ilk uzay aracıdır. Bu, Jüpiter’in uydularının sistematik keşfinde yeni bir aşamaya işaret ediyor. Jüpiter sistemi, 1970’lerden beri uzay araçları tarafından araştırılıyor ve gelecekteki görevler, dev gezegeni ve uydularını keşfetmeye devam edecek.

“Jüpiter” keşif hedefi için iki tür görev arasında bir ayrım yapılabilir: Biri, güneş sistemindeki en büyük gezegeni ve uydularını incelemeye hizmet eder veya neredeyse yalnızca hizmet eder. Diğerleri, Jüpiter’i büyük kütlesi nedeniyle güneş sistemindeki diğer hedeflere hızlandırmak amacıyla bir “yerçekimi yardımcısı” olarak kullanma görevine sahip veya sahip olmuşlardır. İkinci grup, NASA misyonları Cassini (hedef: Satürn) ve Yeni Ufuklar (hedef: Plüton) ve ESA görevi Ulysses’i (hedef: kutupsal güneş yörüngesi) içerir. İki Voyager sondası ve Pioneer sondası 10 ve 11 de Jüpiter’i Satürn’ün yanından geçmek için kullandı ve Voyager 2 söz konusu olduğunda daha sonra Uranüs ve Neptün’ü de kullandı. Ancak Jüpiter de bu görevlerin ana hedefiydi.


Öncü 10 ve 11



NASA’nın Pioneer 10 ve 11 görevleri, dış güneş sistemine yapılan ilk görevlerdi. Mars ve Jüpiter arasındaki asteroit kuşağının uzay sondalarıyla güvenle geçilebileceğini ve dış güneş sistemindeki hedeflerin görülebileceğini kanıtladılar. Pioneer 10 ve aynı uzay aracı Pioneer 11, sırasıyla Kasım 1973 ve Aralık 1974’te Jüpiter’e ulaştı.

Gemide on bir alet bulunan Pioneer 10 ve 11, asteroit kuşağı, Jüpiter’in kendisi ve onun manyetosferi ve radyasyon kuşakları hakkında önemli veriler sağladı. Galilean uydularının ilk görüntüleri de Jüpiter sisteminin uçuşu sırasında çekildi. Pioneer 10’dan gelen son veriler, 2003 yılında Dünya’da yaklaşık on iki milyar kilometrelik bir mesafeden alındı. Pioneer 11 ile temas 1995’te koptu.


Gezginler 1 ve 2



Pioneer 10 ve 11 daha teknik görevlerken, Voyager 1 ve Voyager 2 dış güneş sistemine gönderilen ilk tam donanımlı uzay sondalarıydı. Toplam kütlesi 105 kilogram olan on bir alet, çok sayıda muhteşem sonuç verdi: İlk ayrıntılı görüntüler, diğer şeylerin yanı sıra, Jüpiter’in bulut yapılarının dinamiklerini, Io’daki aktif volkanizmayı, Europa’daki buz yüzeylerinin benzersiz yapılarını gösterdi. , Ganymede ve Callisto ve Jüpiter’in halka sistemi.

5 Eylül 1978’de fırlatılan Voyager 1, Jüpiter sistemine Mart 1979 gibi erken bir tarihte ulaştı. Ancak kısa bir süre sonra, Nisan 1979’da, aynı şekilde inşa edilen Voyager 2 sondası Jovian sistemine ulaştı ve araştırmalarına devam etti. Jüpiter’in uçuşlarından sonra, her iki uzay aracı da sırasıyla 1980 ve 1981’de Satürn’e ulaştı. Bu, Voyager 1’in güneş sistemimizdeki görevini sona erdirdi, ancak 2012’de uçtu ve sınırı geçerek yıldızlararası uzaya geçti. Voyager 2, benzersiz bir gezegen takımyıldızı nedeniyle Uranüs ve Neptün sistemlerinin uçuşlarıyla yolculuğuna devam edebildi. Dört gaz gezegenine de geçişleri olan Voyager 2, en başarılı gezegen misyonlarından biridir.

Bugüne kadar (2023 itibariyle), Voyager 1, “Ophius” takımyıldızı yönünden Dünya’ya dört enstrümandan radyo sinyalleri ve ölçüm verileri gönderiyor. 150’den fazla astronomik birimde (22,5 milyar kilometre), Dünya’dan en uzak uzay sondasıdır. 2023’te Voyager 2, güneşten 20 milyar kilometre uzakta olacak ve halen aktif olan beş ölçüm aletiyle Dünya’ya da veri gönderecek. İki sondadan gelen radyo sinyallerinin Dünya’ya ulaşması yaklaşık 18,5 ve 22 saat sürüyor.


Galileo



NASA’nın Galileo görevi, Jüpiter sistemine bir yörünge aracı gönderen ilk kişiydi. Fırlatma, 18 Ekim 1989’da uzay mekiği Atlantis’in kargo bölümünden gerçekleşti. Aralık 1995’te Jüpiter’e vardıktan sonra Galileo, 2003 yılına kadar gezegenin yörüngesinde dolandı ve aylara çok sayıda yakın geçiş yaptı. Galileo, Temmuz 1994’te Jüpiter’e giderken, Jüpiter’in yerçekimiyle kilometrelerce büyüklükte parçalara ayrılan Shoemaker-Levy-9 kuyruklu yıldızının 20’den fazla çarpmasını da gözlemlemişti. Bu, Dünya’dan veya diğer uzay sondaları ile mümkün değildi.

Galileo misyonundan elde edilen veriler, JUICE misyonunu hazırlamak için en önemli temeldir. Diğer şeylerin yanı sıra Galileo, ayların iç yapısını belirledi. Europa, Ganymede ve Callisto’nun iç okyanuslarına dair kanıtlar bulundu ve Jüpiter ve onun manyetosferi hakkında yeni bilgiler edinildi. Jüpiter’in yörüngesine girdikten sonra, bir paraşütle 1 bar sınırının 160 kilometre altındaki bir derinliğe kadar Jüpiter atmosferinde ilk kez bir atmosfer basıncına kadar ölçümler yapan bir sonda olan Galileo Sondası konuşlandırıldı. 22 bar süresi gerçekleştirildi. Galileo misyonunun şaşırtıcı bir sonucu, Ganymede’de kendiliğinden oluşan bir manyetik dipol alanının saptanmasıydı.

Galileo’nun ana antenindeki bir arızaya rağmen, iki görev uzantısıyla neredeyse tüm bilimsel hedeflere ulaşılabildi. Galileo, 2003 yılında planlandığı gibi Jüpiter’in atmosferine girdi ve orada yandı. Bu, görevin bitiminden sonra bile Jüpiter’in uydularının Dünya’dan gelen biyolojik materyallerle kirlenme olasılığının olmamasını sağladı.


Juno



Jüpiter sisteminin Galileo’dan sonraki ikinci yörünge aracı olan NASA Juno görevi, 2016 yılından beri dev gezegende bulunuyor ve şu anda (2023 itibariyle) en geç 2025 yılına kadar sürecek olan uzatma aşamasında. Nominal görevde Juno, yalnızca dev gezegenin kendisini, özellikle de manyetosferini ve yerçekimi alanını inceledi. Juno, Jüpiter’in atmosferinin ilk kez bir kutup bakış açısından muhteşem görüntülerini sağladı.

Sonda, Jüpiter’in kutup bölgelerini daha iyi keşfedebilmek için oldukça eliptik bir kutup yörüngesine manevra yaptırdı. Öte yandan, Jüpiter’in zararlı radyasyon kuşaklarının uzay sondası ve aletleri üzerindeki etkisi en aza indirildi. Uzatılmış görev aşamasında, sonda ekvator yörüngesine yerleştirildi. Bu, Ganymede, Europa ve Io uydularının geçişlerini sağladı. 2021’de Juno, Ganymede uçuşundan 1.038 kilometre yükseklikte veri sağladı. Eylül 2022’de, yalnızca 352 kilometre yükseklikte bir Avrupa uçuşu izledi. Genişletilmiş görev aşaması sırasında, 2023 ve 2024’te iki Io uçuşu takip edecek.


JUICE ve Europa Clipper



ESA misyonu JUICE ve NASA misyonu Europa Clipper ile Jüpiter sisteminin, özellikle uydularının sistematik keşfine devam ediliyor. JUICE, Jüpiter’in uydularından birinin yörüngesine giren ilk uzay aracı olacak. Ganymede, bu görevin birincil hedefidir, ancak Europa ve Callisto’nun uçuşları da Jüpiter’in uyduları hakkındaki görüşümüze önemli ölçüde katkıda bulunacaktır.

Europa Clipper, Jüpiter’in yörüngesinde kalacak olsa da, bu ayı ayrıntılı olarak karakterize etmek ve özellikle varsayılan okyanusunu incelemek için Europa’nın 40’tan fazla yakın geçişini gerçekleştirecek. Her iki görev de, sıvı su ve okyanusları tespit etmek için bu ayların buz yüzeyinin altına “bakmak” için radar kullanacak. Europa etrafındaki bir yörüngeden ziyade uçuşların sırası, Jüpiter’in ışınımsal ortamının zararlı etkisini uzay aracının ve aletlerin dayanabileceği bir düzeye indirecektir. Europa Clipper, 2029’da Jüpiter sistemine ulaşacak. Biraz sonra, 2031’de JUICE, dev gezegenin etrafındaki yörüngeye yönlendirilecek. Birkaç yıl boyunca, her iki uzay sondası da Jüpiter’in manyetosferindeki dinamik süreçleri incelemek için özellikle yararlı olacak olan Jüpiter sisteminde aynı anda ölçümler yapacak.

JUICE ve Europa Clipper, kapsamlı veri kümeleriyle, özellikle iniş sondaları için gelecekteki görevler için koşulları da oluşturacak. Okyanuslara erişimi sağlaması gereken yerinde ölçümler için konseptler geliştiriliyor, ancak henüz somut olarak uygulanamıyor.


Jüpiter, uçuşların hedefi olarak



Büyük kütlesi nedeniyle, Jüpiter tipik olarak uzay aracını dış Güneş Sistemindeki daha uzak hedeflere daha hızlı rotalarda fırlatmak veya bir uzay aracının yörüngesini önemli ölçüde değiştirmek için kullanılır. Bu yöntem, Pioneer ve Voyager sondalarında başarıyla kullanılmıştır.


Ulysses



ESA/NASA Ulysses misyonu, 1992’de Güneş’in etrafındaki kutupsal yörüngeye girmek için bir Jüpiter yakın geçişini kullandı. Misyonun birincil hedefleri: Güneş tacı, güneş rüzgarı, güneş manyetik alanı, güneş plazma dalgaları ve kozmik ışınların keşfi. Manyetik alan ve plazma ölçümleri de Jüpiter’de yapıldı.


cassini



NASA/ESA Cassini/Huygens misyonu, 2004 yılında Satürn sistemine doğru rotayı belirlemek ve gerekli ivmeyi elde etmek için bir Jüpiter yakın geçişini kullandı. Misyonun birincil amacı, Satürn’ü, halka sistemini ve sayısız uydusunu, özellikle de neredeyse Ganymede büyüklüğünde olan ve güneş sistemindeki en büyük ikinci uydu olan en büyük uydu Titan’ı incelemekti. Huygens iniş elemanı 2005 yılında başarılı bir şekilde ayrıldı ve iki saatlik bir paraşüt uçuşunun ardından atmosferden geçerek Titan’ın eksi 170 santigrat derece buz yüzeyine indi.

Jüpiter yakın geçişinin temel bilimsel amacı, görüntü verilerini kullanarak atmosferindeki zamansal değişimleri kaydetmekti. Gözlemlerin yorumlanması, Jüpiter’in atmosferinin bölgeleri ve bulut kuşaklarındaki dinamiklerin yeni bir şekilde anlaşılmasına yol açtı.


Yeni ufuklar



Asıl görev hedefi olan Pluto-Charon sistemine yaklaşmak için, NASA’nın New Horizons uzay sondası da 2007’de Jüpiter’de bir “sallanma” manevrası gerçekleştirdi. Jüpiter’in ayı üzerindeki Tvashtar’ın kutup bölgesindeki volkanik patlamaların muhteşem görüntüleri Io, Callisto’nun yörüngesinin hemen dışındaki uçuş sırasında yakalandı. Diğer şeylerin yanı sıra, spektrometreler, muhtemelen Ganymede’nin manyetik dipol alanı tarafından yüklü parçacıkların korunmasından kaynaklanan, Ganymede’nin yüzey bileşimindeki farklılıkları tespit edebildi.