Используя навигационные камеры зонда Juno, ученые сумели составить первую трехмерную карту радиационной обстановки в окрестностях Юпитера. Она поможет при планировании будущих миссий к газовому гиганту.
Мощнейшие радиационные пояса Солнечной системы
Юпитер — это не просто самая большая планета, но еще и обладатель самых мощных радиационных поясов в Солнечной системе. И конструкторам космических миссий приходится учитывать это обстоятельство. Изучающие газовый гигант аппараты обычно оснащаются «сейфом» — специальным защитным контейнером, в который упрятывается их электроника. Кроме того, их орбиты рассчитываются таким образом, чтобы минимизировать пребывание в местах с наиболее высоким уровнем излучения.
Недавно ученые получили важное подспорье в этом вопросе в виде первой трехмерной карты радиации в окрестностях Юпитера. Ее составил зонд Juno, при этом она была получена довольно необычным образом: благодаря снимкам, сделанным его навигационными устройствами.
Подсчет «светлячков»
Навигационная система Juno состоит из двух основных устройств: усовершенствованного звездного компаса (ASC) и блока звездной привязки (SRU). Они представляют собой камеры, предназначенные для съемок в условиях низкой освещенности. Сделанные ими снимки звезд используются для определения ориентации Juno в пространстве.
Устройства, аналогичные ASC и SRU, есть почти на всех космических аппаратах. Но сотрудники миссии Juno придумали, как использовать их для определения уровня радиации. Для этого они подсчитывают «светлячков». Так называют светящиеся следы, которые оставляют на снимках высокоэнергетические частицы, сумевшие пробиться сквозь защитную оболочку камеры. Приборы Juno запрограммированы на подсчет количества этих «светлячков». Это дало ученым возможность рассчитать количество излучения и определить динамику его изменения в разных частях орбиты Juno.
Данные ASC свидетельствуют о том, что вблизи орбиты Европы больше высокоэнергетического излучения по сравнению с низкоэнергетическим, чем считалось ранее. Они также подтверждают, что на стороне Европы, обращенной к направлению ее орбитального движения, больше высокоэнергетических электронов, чем на обратной стороне. Это объясняется тем, что большинство электронов в магнитосфере Юпитера обгоняют Европу сзади из-за вращения планеты, в то время как очень высокоэнергетические электроны дрейфуют назад, почти как рыба, плывущая против течения, и врезаются в переднюю сторону Европы.
Данные о радиации Юпитера — не единственный научный вклад ASC в миссию. Еще до прибытия к газовому гиганту ASC использовалась для определения количества межзвездной пыли, столкнувшейся с Juno. Кроме того, с помощью этой же техники была обнаружена ранее не изученная комета, чья пыль столкнулась с аппаратом.
Что касается SRU, то он также был использован в качестве детектора излучения. Его данные показали, что небольшие «луны-пастухи», чьи орбиты пролегают вблизи колец Юпитера и чья гравитация помогает удерживать их форму, тоже взаимодействуют с радиационными поясами планеты. Когда Juno пролетает над линиями магнитного поля, связанными с этими лунами или плотной пылью, уровень фиксируемой ASC и SRU радиации резко падает.
Ранее мы рассказывали о том, что предназначенный для изучения Европы зонд Europa Clipper может не выдержать юпитерианской радиации.
По материалам JPL
