Poprvé od začátku aktuálního tisíciletí bychom se mohli dočkat blízkého průletu kosmické sondy kolem tří největších měsíců planety Jupiter včetně otazníky opředené Europy. Jak uvedli zástupci vědeckého týmu, podmínkou je, aby NASA schválila prodloužení aktuální mise. Od chvíle, kdy sonda v červenci 2016 vstoupila na oběžnou dráhu kolem největší planety naší soustavy využívá sadu svých přístrojů ke zkoumání atmosféry plynného giganta a jeho vnitřní struktury. Podařilo se jí už odhalit mnoho zajímavých informací o vířících bouřích, nebo o přítomnosti velkého, potenciálně rozpuštěného jádra ve středu planety.

„Rozhodli jsme se, že prozkoumáme jádro – ať už se v Jupiteru nachází pevné jádro nebo ne,“ uvedl Scott Bolton, hlavní vědecký pracovník mise ze Southwest Research Institute a dodal: „Byli jsme překvapeni, protože se tam zřejmě nachází velké, jakoby zředěné jádro.“ Pětiletá primární mise sondy Juno skončí v červenci roku 2021 a její tým předložil návrh na nadstavbovou misi, která by prodloužila fungování sondy do září roku 2025. Při následujících obězích kolem Jupiteru by se sonda dostala blíže k měsícům, které kolem planety obíhají, takže vědci by měli k dispozici více potenciálních cílů výzkumu.

„Asi nejúžasnější věcí na případném prodloužení mise by byl výzkum přirozených oběžnic a prstenců,“ vedl Bolton  minulý měsíc na zasedání Poradní skupiny NASA pro vnější planety a dodal: „Ze sondy by se stal plnohodnotný průzkumník celého systému. Už by nebyla tak zaměřená jako při primární misi, nabídla by tedy větší potenciál pestřejší vědecké skupině – ať už jsou to geologové studující měsíce či vědci studující prstence – všichni dostanou data, o kterých si myslím, že jsou velmi zajímavá a unikátní.“

Fotovoltaickými panely vybavená sonda Juno odstartovala v srpnu 2011 a cesta k Jupiteru jí trvala pět let. Čtvrtého července 2016 se stala teprve druhou umělou oběžnicí Jupiteru v jeho historii. Devět palubních přístrojů tvořil mikrovlnný radiometr pro průzkum atmosféry, infračervený a ultrafialový spektrometru částicový detektor, magnetometr a experiment pro studium radiových vln a plazmatu. na palubě se nachází také barevná kamera JunoCam, která pořizuje fotky, které zpracovává a analyzuje široká komunita „amatérů“ po celém světě.

V září vědecký tým kolem sondy předložil návrh pro NASA, který shrnuje možnosti prodloužené mise, aby Juno mohla fungovat do roku 2025. Bolton také zmínil, že díky této nadstavbě by sonda mohla mnohem zvládnout i několik dodatečných vědeckých úkolů: „Měli bychom několik průletů kolem Io, Ganymedu a Europy.“ Očekává se, že zástupci NASA rozhodnou do konce roku, zda schválí financování nezbytné k prodloužení mise Juno. Rozhodování bude součástí pravidelného procesu, který se označuje jako senior review. V jeho rámci nezávislí vědci hodnotí přínosy pokračování robotických vědeckých misí NASA, které už mají za sebou původně plánovanou životnost. NASA vezme výstupy z tohoto zhodnocení v úvahu a následně zváží, zda se jí vyplatí financovat pokračování starších misí, nebo zda spíše bude platit vývoj misí nových.

Průlety kolem jupiterových měsíců budou možné díky postupné změně oběžné dráhy. Jupiter má nesymetrické gravitační pole a jak uvedl Bolton, tyto anomálie postupně stěhují nejnižší bod eliptické dráhy směrem k severu. Díky tomuto jevu se navíc bude moci sonda dostat blíže k severnímu pólu Jupiteru. Juno se stala první misí, která spatřila, jak vypadají polární oblasti na této planetě a nyní by tedy bylo možné spatřit tyto oblasti včetně rotujících bouří ve větším detailu.

„Přiblížení se k severnímu pólu je pro nás novou výzvou,“ uvedl Bolton a dodal: „Viděli jsme tam hodně aktivity, nyní bychom mohli oblast prozkoumat hezky zblízka, zatímco při primární misi jsme se na tuhle vzdálenost dostali jen k nižším „zeměpisným“ šířkám.“ Dále uvedl, že v rámci nadstavbové mise bude možné určit, jaké množství vody je vázáno v atmosféře Jupiteru.

Sonda už více než 4 roky obíhá kolem obří planety po dráze, na které jeden oběh trvá 53 dní. Až příští rok skončí její primární mise, bude mít za sebou celkem 34 oběhů. Sonda, kterou postavila firma Lockheed Martin měla podle původních plánů obíhat kolem Jupiteru po kratší dráze, na které by jeden oběh trval 14 dní. Pozemní týmy se ale nakonec rozhodly dráhu neměnit kvůli problémům s hlavním motorem sondy. Tohle rozhodnutí nemělo vliv na kvalitu sbíraných údajů, pouze na delší dráze trval potřebný počet průletů delší dobu. Palubní přístroje sbíraly údaje většinou pouze v době největšího přiblížení, které nastávalo jednou za 53 místo původně plánovaných 14 dní.

Podle původních plánů, které počítaly s dvoutýdenním oběhem, měla sonda Juno dokončit 32. oběh v únoru 2018, načež by její primární mise skončila. Pozemní týmy uvažovaly o tom, že by ji po ukončení provozu navedly do atmosféry Jupiteru, kde by shořela, aby se vyloučilo riziko její budoucí srážky s některým měsícem. Tím by mohlo dojít ke kontaminaci prostředí, které může být obyvatelné. Oběžná dráha s dobou 53 dní tedy zpomalila sběr vědeckých dat, ale má i svá pozitiva – díky této dráze dostala sonda možnost dostat se v první polovině 20. let k jupiterovým měsícům. Další výhodou je, že na delší dráze sonda za 1,1 miliardy dolarů trávila více času v bezpečné vzdálenosti od drsného radiačního prostředí, což jí umožnilo delší fungování.

„Je to přímo požehnání,“ raduje se Bolton a dodává: „Ukázalo se, že jsme velmi flexibilní a navíc tohle je moc dobrá mise. Když navrhujete misi, zkuste být flexibilní, protože nikdy nevíte, na co budete muset reagovat.“

Výše zmíněné přirozené změny oběžné dráhy sondy Juno nebudou mít vliv pouze na lepší studování severního pólu planety, ale také umožní lépe prostudovat měsíce a prstence Jupiteru. Jako první by podle Boltona mohl přijít na řadu v polovině roku 2021 průlet kolem Ganymedu ve vzdálenosti cca 1000 kilometrů.

Po sérii vzdálených průletů by se měla sonda Juno koncem roku 2022 prosmýknout pouhých 320 km nad měsícem Europa. K tomuto tělesu se dostala blíže pouze sonda Galileo, která ukončila provoz v roce 2003.

Na rok 2024 jsou plánována dvě blízká setkání sondy Juno s vulkanicky aktivním měsícem Io ve vzdálenosti zhruba 1500 km. Pokud NASA schválí tuto nadstavbovou část, mohla by sonda Juno hledat povrchové změny na místech, která byla zmapována sondami Voyager a Galileo.

U Ganymedu může Juno měřit složení materiálů na povrchu a studovat trojrozměrné struktury jeho magnetosféry. Ganymed je jediným měsícem v naší soustavě, o kterém víme, že má vlastní magnetické pole. Mikrovlnný radiometr na palubě sondy  by se dal využít k měření mocnosti ledové krusty měsíce Europa, která pokrývá globální oceán kapalné vody. „Uvidíme, kde je led silný a kde naopak tenký,“ uvedl Bolton. Průzkum Europy pomocí sondy Juno by mohl vědcům nastínit, co mohou očekávat od specializované sondy Europa Clipper, která má tento měsíc studovat v dalších letech – její start přijde nejdříve v roce 2024. Europa Clipper ponese kromě jiného i výkonný radar, který během opakovaných průletů zmapuje tloušťku ledové vrstvy.

Spektrometry na sondě Juno by zase mohly zmapovat koncentrace vodního ledu, oxidu uhličitého a organických látek na zhruba 40 % povrchu Europy. Kamera JunoCam by zvládla pořídit fotografie povrchu Europy s maximálním rozlišením 1 – 2 kilometry, což je za možnostmi, které z hlediska detailů přinesla sonda Galileo. Horší rozlišení by zase JunoCam vynahradila tím, že by přinesla snímky Europy po více než 20 letech. Snímky z JunoCam a sledovačů hvězd by zase mohly odhalit přítomnost gejzírů tryskajících z povrchu Europy a další přístroje by následně zkusily zaznamenat takto vyvržené částice. Díky pozorováním Hubbleova teleskopu už víme, že na Europě k těmto jevům dochází opakovaně.

A při průletech kolem Io by mohla Juno pátrat po stopách magmatického oceánu, který neustále krmí nenasytné vulkány na povrchu tohoto extrémně vulkanicky aktivního měsíce. Juno by mohla sledovat i aktivní sopky v polárních regionech Io. A zapomínat nesmíme ani na výzkum jupiterových prstenců. Ty jsou sice velmi slabé, ale při prodloužené misi by se na ně měla také zaměřit pozornost. Detektor prachových částic by podle Boltona mohl zaznamenat dopady částic z těchto prstenců: „Budeme skutečně schopni studovat prstence mnohem lépe jak pomocí dálkového sledování, tak i pomocí lokálního měření.“

Přeloženo z:
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/edu_juno_mission_jupiter.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia22692.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/uploads/2017/07/PIA21771_hires.jpg
https://www.abc.net.au/cm/rimage/7556808-3×2-large.jpg?v=2
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia21971-nasa.jpg
http://104.131.251.97/juno/wp-content/uploads/sites/22/2015/08/929360.jpg
http://sci.esa.int/juice/58894-jupiter-s-largest-moons/
https://www.nasa.gov/…/image/ganymede-image-from-galileo-spacecraft.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2016/01/PIA00502.jpg