Det har været en turbulent start, men Juno leverer nu spektakulært indblik i Jupiter

Der var stor spænding, da Juno-rumfartøjet med succes ankom til Jupiter i juli, efter en femårig rejse gennem solsystemet. En perfekt motoraffyring placerede det soldrevne rumfartøj i den helt rigtige bane omkring gasgiganten, med løftet om kommende store opdagelser.

Nu, 150 dage inde i missionen, Juno bør har lavet seks eller syv tætte forbiflyvninger af Jupiter, hvilket betyder at flyve gennem det punkt i sin bane, der er tættest på den gigantiske planet. Det er på dette tidspunkt, at rumfartøjet gør de fleste af sine vigtige videnskabelige observationer. Men i virkeligheden, vi har kun haft én videnskabsintensiv forbiflyvning indtil videre (i august), med en anden planlagt i denne måned (11. december). Hvad skete der?

Juno blev oprindeligt injiceret i en 53-dages kredsløb omkring Jupiter. Planen var at fuldføre to af disse lange baner, mens alle instrumenterne blev tjekket, inden den affyrer motoren igen i oktober for at flytte rumfartøjet tættere på planeten i en 14-dages kredsløb. Imidlertid, kort før forbrændingen, Juno-teamet rapporterede, at to heliumventiler – som spiller en afgørende rolle ved affyring af hovedmotoren – ikke fungerede korrekt. Så i stedet for at risikere rumfartøjet ved at affyre motoren, holdet besluttede at vente og analysere spørgsmålet mere i dybden. Det er altid bedre at have en sund, fungerende rumfartøj end et ukontrollerbart.

Det betyder ikke, at Juno aldrig vil nå den 14-dages bane, men vi forventer nu at blive i denne 53-dages kredsløb i mindst første halvdel af 2017. Men hvis vi ikke kan finde ud af, hvad der sker med ventilerne, vi kunne blive i denne bane på ubestemt tid, da Juno ikke får nogen ekstra strålingseksponering ved at gøre dette.

Fra et videnskabeligt perspektiv, denne ændring betyder blot, at vi tager data langsommere – med 53 dage mellem hver forbiflyvning i stedet for 14. Juno vil stadig nå sit fulde videnskabelige potentiale, men vi forskere bliver nødt til at være mere tålmodige end vi oprindeligt havde planlagt, samt at omarbejde alle vores omhyggeligt udarbejdede planer for jordbaseret support.

Med motorbrændingen udskudt, Junos videnskabelige instrumenter skulle efter planen give fuldstændig dækning under den tætte forbiflyvning den 19. oktober. Men Juno gik uventet i "sikker tilstand" kun 13 timer før forbiflyvningen.

Fejlsikre tilstande er designet til software i tilfælde af, at computeren støder på fejl. Hvis dette sker, alt ikke-væsentligt er slået fra, computeren genstarter, rumfartøjet sørger for, at dets solpaneler peger mod solen for at maksimere dets kraft, og den afventer yderligere instruktioner fra Jorden. Desværre, det betød, at der ikke blev indhentet videnskabelige data. Den kom ud af sikker tilstand fem dage senere, og missionsledere er nu forsigtige med de næste tætte tilgange for at undgå, at det sker igen.

Videnskab indtil videre

På trods af disse tilbageslag, Juno har allerede givet hidtil usete udsigter af Jupiter, der kun har tjent til at vække vores appetit på det, der stadig venter, når rumfartøjet kommer ind i sin rille.

Under den første bane, Juno indsamlede en hel række farvebilleder, som borgerforskere har samlet til en tre-måneders "marmorfilm" - hvilket giver os mulighed for at køre sammen med denne robotopdager, ser dansen af ​​de galilæiske måner og snurringen af ​​Jupiters dynamiske klode. For mig, det utrolige ved disse billeder er udsigtspunktet:fra Jorden, vi ser kun Jupiter i fuld belysning, men Juno kan give et billede, som i øjeblikket kun denne robot kan:en halvmåne Jupiter.

Derefter, den 27. august, Juno kom inden for 2, 500 miles af Jupiters skytoppe, afslører menneskehedens bedste udsigter over Jupiters nord- og sydpol nogensinde. I stedet for det stribede udseende, som vi alle kender, stængerne ser helt anderledes ud. Der er ingen bælter og zoner heroppe, men et væld af småskala stormsystemer - kæmpe hvirvlende cykloner med pinwheel-strukturer, der formentlig vandrer rundt i den polare atmosfære over tid.

Dette er ret anderledes end Saturn, hvor vi ser bånd hele vejen til polerne og den bizarre nordlige sekskant. Det er helt klart fra disse tidlige billeder, at der ikke er en sådan sekskant på nogen af ​​Jupiters poler. Billederne har også vist natteskyer, der tårner sig højt over horisonten i terminator-regionerne, snarere som skyer, der fanger de sidste solstråler før natten.

But Juno can do much more than take visible images. The JIRAM instrument from Italy has mapped the entire planet in the infrared, allowing us to see Jupiter's glowing internal heat and silhouetted clouds in more detail than we've ever been able to from Earth. The unique vantage point allows JIRAM to see Jupiter's aurora, glowing hot due to emissions from excited hydrogen ions in the upper atmosphere as they're bombarded by electrons moving along the magnetic field lines.

Not only can Juno see the aurora, but it can also listen to it. A radio wave detector can hear the emissions of the energetic particles that form the aurora, some of the strongest emissions in the solar system – giving us an impression of the structure of the plasma environment as Juno hurtles through the Jovian system.

Among the most hotly-anticipated results are those from the Microwave Radiometer, which is able to peer deeper inside Jupiter than ever before, probing hundreds of miles below the topmost cloud decks to reveal the inner workings of the giant planet's atmosphere. Even from a single fly-by in August, Juno has discovered that Jupiter continues to exhibit some kind of banded structure all the way down to these deep levels, and that its structure changes as we probe further down.

Like seeing only the tips of icebergs, Jupiter's stripey clouds are just the very top of a fascinating, variable layer that we'll explore in great depth as Juno continues its mission in 2017.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.