После 56 близких пролетов Юпитера и других близких встреч с тремя из четырех галилеевых спутников зонд НАСА Juno в субботу 30 декабря совершит самый близкий на сегодняшний день пролет вулканического спутника Ио, приблизившись к его поверхности на расстояние 1500 километров.
Этот пролет станет самым близким за последние 20 лет и будет предшествовать еще одному очень близкому пролету, запланированному на 3 февраля 2024 года, в результате которого Juno снова приблизится к Ио на расстояние 1500 километров.
До сих пор миссия наблюдала за вулканической активностью Ио с расстояния от 11 000 километров до более чем 100 000 километров, а также предоставила первые детальные изображения северного и южного полюсов спутника. Объединив данные этого пролета с предыдущими наблюдениями, научная команда Juno изучает, как меняются вулканы Ио: как часто они извергаются, насколько они яркие и горячие, как меняется форма лавовых потоков. И как активность Ио связана с потоком заряженных частиц в магнитосфере Юпитера.
Изучение массивной вулканической активности Ио
Все три камеры на борту Juno будут активны во время пролета 30 декабря. Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), которая делает инфракрасные снимки, будет каталогизировать тепловые сигнатуры, излучаемые вулканами и кальдерами, покрывающими поверхность Ио.
В то же время Stellar Reference Unit, камера для навигации по звездам, которая также предоставляет ценную научную информацию, получит изображение поверхности с самым высоким разрешением на сегодняшний день. А камера JunoCam сделает цветные снимки в видимом свете.
С помощью всех данных, которые он сможет собрать, а также данных, которые он получит 3 февраля, Juno будет исследовать источник массивной вулканической активности Ио. Это поможет ученым понять, существует ли под его корой океан магмы и каково значение приливных сил Юпитера, которые неустанно давят на этот спутник.
Предстоящий пролет Ио состоится во время его 57-й орбиты вокруг Юпитера. Во время этой орбиты зонд, его приборы и камеры пережили одну из самых неблагоприятных радиационных сред во всей Солнечной системе.
Юпитер обладает интенсивным магнитным полем, которое примерно в 14 раз сильнее земного. Это магнитное поле захватывает заряженные частицы, такие как электроны и протоны, из солнечного ветра и разгоняет их до очень высоких скоростей. Захваченные заряженные частицы создают вокруг газового гиганта обширную радиационную область, формируя пояс высокоэнергетических частиц, которые могут нанести серьезный ущерб космическим зондам.
Совокупный эффект от всех излучений, которым подвергся Juno за эти (почти) 57 пролетов, начал проявляться на снимках JunoCam за последние несколько орбит. Эд Херст, руководитель проекта Juno в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, объяснил:
«На снимках, полученных во время последнего пролета, видно сокращение динамического диапазона камеры и появление «полосатого» шума. Наша команда инженеров работает над решениями, которые позволят уменьшить ущерб от радиации и сохранить работоспособность имиджера«.
После нескольких месяцев оценки команда миссии Juno изменила запланированную будущую траекторию, добавив в расширенный план миссии семь новых близких пролетов Ио, в общей сложности 18.
После близкого пролета Ио 3 февраля зонд будет пролетать над Ио на каждой из своих остальных орбит вокруг Юпитера. С каждой орбитой приближение к поверхности спутника будет становиться все более отдаленным. Первая орбита пройдет на высоте около 16500 километров, а последняя — на высоте около 115000 километров.
Гравитационное притяжение Ио к «Юноне» во время пролета 30 декабря сократит орбиту зонда вокруг Юпитера с 38 до 35 дней. После пролета 3 февраля продолжительность орбиты «Юноны» сократится еще больше и составит 33 дня.
Впоследствии новая запланированная траектория полета приведет к тому, что Юпитер будет закрывать Солнце от зонда примерно на пять минут в то время, когда «Юнона» будет находиться в самой близкой точке к планете — период, называемый перигеем. Это будет первый раз, когда зонд на солнечных батареях столкнется с темнотой с момента пролета Земли в октябре 2013 года, но продолжительность этого периода будет слишком мала, чтобы повлиять на его работу в целом.
За исключением периода 3 февраля, зонд будет сталкиваться с подобными солнечными затмениями во время каждого близкого пролета Юпитера, начиная с этого момента и до конца своей длительной миссии, которая завершится в конце 2025 года.