|
Полеты на спутник Юпитера Европу возможны
|
|
|
|
Ученые из миссии НАСА "Юнона" разработали первую полную трехмерную карту излучения системы Юпитер, включающую характеристику интенсивности частиц высокой энергии вблизи орбиты ледяного спутника Европы и того, как радиационная обстановка формируется меньшими спутниками Юпитера, вращающимися вблизи колец Юпитера.
|
|
|
|
Работа основана на данных, собранных с помощью камеры Juno star camera Advanced Stellar Compass (ASC), разработанной и изготовленной Датским техническим университетом, и устройства Stellar Reference Unit (SRU), которое было построено компанией Leonardo, S.p.A. во Флоренции, Италия. Эти два набора данных дополняют друг друга, помогая ученым Juno охарактеризовать радиационную обстановку при различных энергиях.
|
|
|
|
И ASC, и SRU - это камеры с низкой освещенностью, предназначенные для решения задач навигации в дальнем космосе. Приборы такого типа установлены практически на всех межпланетных и околоземных космических аппаратах. Чтобы заставить их работать в качестве детекторов излучения, научной команде Juno пришлось взглянуть на камеры в совершенно новом свете.
|
|
|
|
"В Juno мы пытаемся найти новые способы использования наших сенсоров для изучения природы и использовали многие из наших научных приборов так, как они не были предназначены", - сказал Скотт Болтон, главный исследователь Juno из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио.
|
|
|
"Это первая подробная радиационная карта региона при таких высоких энергиях, которая является важным шагом в понимании того, как работает радиационная среда Юпитера. То, что мы смогли создать первую подробную карту региона, имеет большое значение, потому что у нас нет прибора, предназначенного для поиска радиации. Карта поможет в планировании наблюдений для следующего поколения миссий в систему Юпитера", - говорит Болтон.
|
|
Подсчет светлячков
|
|
|
|
Камера Juno ASC star делает снимки звезд для определения ориентации космического аппарата в пространстве, что жизненно важно для успеха эксперимента MAG. Но четыре камеры star, расположенные на магнитометрической штанге Юноны, также оказались ценными детекторами потоков высокоэнергетических частиц в магнитосфере Юпитера. Они регистрируют "жесткое излучение" — ионизирующее излучение с высокой проникающей способностью, которое воздействует на космический аппарат с энергией, достаточной для прохождения через экран камеры ASC star.
|
|
|
|
"Каждую четверть секунды ASC делает снимок звезд", - сказал ученый Juno Джон Лейф Йоргенсен, профессор Датского технического университета.
|
|
|
|
"Электроны высокой энергии, проникающие сквозь его экран, оставляют на наших изображениях характерный след, похожий на след светлячка. Прибор запрограммирован на подсчет количества этих светлячков, что позволяет нам точно рассчитать уровень излучения", - говорит Йоргенсен.
|
|
|
|
Из-за постоянно меняющейся орбиты "Юноны" космический аппарат пересек практически все области космического пространства вблизи Юпитера.
|
|
|
|
Данные ASC, полученные с камеры star camera, свидетельствуют о том, что вблизи орбиты спутника Европы наблюдается больше излучения с очень высокой энергией по сравнению с излучением с более низкой энергией, чем считалось ранее. Полученные данные также подтверждают, что количество высокоэнергетических электронов, присутствующих на стороне Европы, обращенной в направлении ее орбитального движения, больше, чем у лунного потока.
|
|
|
|
Это связано с тем, что большинство электронов в магнитосфере Юпитера обгоняют Европу сзади из-за вращения Юпитера и его магнитного поля, но электроны с очень высокой энергией дрейфуют назад, почти как рыбы, плывущие против течения, и врезаются в переднюю часть Европы.
|
|
|
|
Данные об излучении в системе Юпитера - не первый незапланированный научный вклад, который ASC внесла в миссию. Еще до прибытия на Юпитер данные ASC использовались для измерения уровня межпланетной пыли, попадающей на Юнону. И тепловизор даже обнаружил ранее не нанесенную на карту комету, используя тот же метод обнаружения пыли — различая мелкие частицы космического аппарата, выброшенные микроскопической пылью, которая на очень высокой скорости врезалась в Юнону.
|
|
|
|
Результаты миссии Juno находятся на заключительном этапе экспертной оценки и будут опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
|
|
Пылевые кольца
|
|
|
|
Как и ASC, SRU использовался в качестве детектора излучения и тепловизора в условиях низкой освещенности.
|
|
|
|
Данные, полученные с помощью SRU и ASC Юноны, указывают на то, что, как и Европа, маленькие "спутники-пастухи", которые вращаются внутри колец Юпитера или близко к ним (и помогают сохранять их форму), также, по-видимому, взаимодействуют с радиационной средой Юпитера. Когда космический аппарат пролетает над линиями магнитного поля, соединенными с кольцевыми спутниками или плотной пылью, уровень радиации как на ASC, так и на SRU резко падает. SRU также собирает редкие снимки колец при слабом освещении с уникальной точки обзора Юноны.
|
|
|
|
"Все еще остается много загадок о том, как образовались кольца Юпитера, и очень мало изображений было получено предыдущими космическими аппаратами", - сказала Хайди Беккер, ведущий исследователь SRU и научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА, которая руководит миссией.
|
|
|
|
"Иногда нам везет, и в кадр попадает один из маленьких спутников-пастухов. Эти снимки позволяют нам более точно определить местоположение спутников-колец в настоящее время и увидеть распределение пыли относительно их расстояния от Юпитера".
|
|
|
|
Источник
|
