https://frosthead.com

Tutvuge NASA Jupiteri missiooni taga oleva visiooniga Scott Boltoniga

Jupiter valvab varase päikesesüsteemi saladusi, ”ütleb Scott Bolton, kes seisab NASA reaktiivmootorite laboratooriumi õõnsas ja hämaralt valgustatud ruumis Pasadenas, Californias. “See haaras suurema osa järelejäänud osadest pärast Päikese tekkimist. Kui tahame tagasi minna ja proovida aru saada, kuidas planeete tehti - kust meie tehtud asjad tulid -, esindab Jupiter seda esimest sammu. ”

Bolton on NASA kosmoselaeva Juno juhtiv disainer ja uurija, kes silmitseb Jupiteri ümber pärast peaaegu kahe miljardi miili läbimist. Missiooni eesmärk on mõista planeedi struktuuri ja selles sisalduvat veekogust. Tulemused võivad anda rikkaliku uue ülevaate planeetide sünnist ja sellest, kuidas vesi Maale ilmus.

Boltoni ebaharilik ettepanek sai alguses kriitilise tagasiside. Varasemad välise päikesesüsteemi missioonid olid tuumajõul töötavad, kuid Boltoni meeskond kavandas Juno päikeseenergiaga töötamiseks. Kosmoseaparaadi kaitsmiseks Jupiteri kiirguse - Boltoni sõnul - “meie päikesesüsteemi põrgu kurk” eest lõid nad enam kui 400 naela titaaniga soomustatud võlviku, mis oli kokku surutud õrnale vooluringile, mida Bolton nimetab Juno “keskseks ajuks”. Kõige intensiivsema kokkupuute piiramiseks ekvaatoril kavandas Boltoni meeskond elliptilise orbiidi, mis kulgeb põhjapoolusest lõunapoolusele kõigest kahe tunniga ja siis pardid kõrge kiirgusvööga allapoole. Lähimal lähenemisel on Juno kõigest 3000 miili kõrgusel planeedi pilvede tipust. Kosmoselaev sõidab kogu oma 53-päevase ringi vältel planeedist miljonite miilide kaugusel.

füüsilised.teadused.jpg

Kõige radikaalsemalt pakkus Bolton välja uue viisi, kuidas lahendada Galileo sondist jäänud peamine mõistatus. See varasem missioon Jupiterisse oli maha lasknud lokaliseeritud sondi - mis tähendas, et see võis proovida eriti kuiva kohta ja jätta mujalt rikkalikumast veest ilma. Seekord otsustas Bolton konkreetsete asukohtade mõõtmise asemel kasutada mikrolaineradiomeetreid, et hinnata vett kõikjal Jupiteril. Idee oli nii uudne, et Boltoni meeskond pidi kavandama uue instrumendi ja kavandama selle uut tüüpi mõõtmise ümber hoopis teist tüüpi missiooni. "Mul on alati olnud minust mingi väike element, mis oli mässaja, " ütleb Bolton pööraselt. "Ma tegin midagi harva, sest inimesed ütlesid, et see on nii, nagu me seda alati tegime."

Boltoni vaimustus kosmosest ilmnes Apollo ajastul. Ta sündis 1958. aastal, samal aastal NASA-ga. Tema ja ta sõbrad Detroiti äärelinnas vaatasid saadet "Star Trek" ("Ma tahtsin olla ettevõttel, " ütleb ta) ja ta liitus klubiga, kus ta sai iga kuu uusi ulmekirju. 1970. aastate lõpus, kui ta õppis Michigani ülikoolis lennundustehnikat, näitas JPL-i esineja klassile kuulsaid pilte Jupiterist hiljuti alustatud Voyageri missioonilt. “Olin täiesti üllatunud, ” meenutab Bolton. Vanema aasta jooksul palkas ta JPL, kus ta töötas Gali-
Leo missioon enne astrofüüsika doktorikraadi omandamist Berkeley California ülikoolis.

Juno on kavandatud eluajast alles poolel teel (planeeritud on sukeldumine planeedile aastal 2021), kuid see on juba suure osa aktsepteeritud tarkustest üles tõstnud. "Ma olen täiesti imestunud, et me oleks võinud nii eksida, " ütleb Bolton. Teadlased eeldasid, et planeedi kiire pöörlemine ja keerlevad tuuled segavad kõik selle gaasid ühtlaseks seguks. Selle asemel leidsid nad, et selle värvilistel ribadel ja pikaajalistel tormidel, nagu näiteks Suur Punane laik, on ammoniaagi ja vee juured, mis ulatuvad sadade miilide sügavuseni. Põhja- ja lõunapoolustel olid teadlased üllatunud, kui leidsid kaneelikuulidena pakitud tsükloneid - kuus põhjapoolusel, üheksa lõuna pool -, mis kõik keerlevad samas suunas.

Samuti leidsid nad, et Jupiteri magnetväli on umbes kaks korda tugevam, kui teadlased eeldasid. Ja erinevalt Maa magnetväljast - mis tuleneb meie planeedi tuumast - on Jupiteri oma pooluste vahel üllatavalt ebaühtlane. Bolton ja teised arvavad, et vahetult atmosfääri all käitub vesinik nagu metall, tekitades osa Jupiteri magnetilisusest. Sellised vihjed aitavad planeetide kujunemisest paremini aru saada.

Bolton, kes on ühtlasi mittetulundusliku Edela-uuringute instituudi kaastöötav asepresident, valvab andmeid koguvate Juno teadlaste ja kosmoselaeva juhtivate inseneride üle. "Ta on olnud silmapaistev juht ja see pole kerge töö, " ütleb David Stevenson, Caltechi vanemteoreetik, kes on olnud päikesesüsteemi uurimise aastakümneid tunnistajaks. "Tal on see suurepärane juhtimise ja teaduslike teadmiste kombinatsioon, mis motiveerib missiooni."

Bolton on ka avalikkust murrangulisel viisil kaasanud. Juno veebisait avaldab kodaniku teadlastele töötlemata pilte kärpimiseks, värvikorrektsiooniks ja kollaažiks. Boltoni sõbrad muusikatööstuses - alates üheksa tolli küüne industriaalmuusik Trent Reznorist kuni kreeka helilooja Vangeliseni - on ka Juno populaarset üleskutset edendanud, luues Junoga seotud laule ja filmipartiisid.

See on renessansiaegne lähenemine, mida Bolton pakub sügavalt rahuldust pakkuvale. Lõppude lõpuks, nagu ta juhib, oli Galileo saavutatud lautemängija enne Jupiteri peamiste kuude vaatlemist. Neil kolmel satelliidil on harmoonilised 1: 2: 4: Iga kord, kui Ganymede tiirleb Jupiterist, tiirleb Europa kaks korda ja Io neli korda. Juno kaamera jäädvustas seda taevalikku resonantsi esimest korda ja esitas selle avalikkusele aeg-ajalt videofilmis, mida on vaadatud üle kahe miljoni korra. „Uuendus tuleneb analüütilise ja loova mõtte kombinatsioonist, “ sõnab Bolton. "Juunat ei saaks teha, kui teil poleks seda mõlemat poolt."

Juno kosmoselaev NASA kosmoselaev Juno (Brent Humphreys) Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Telli Smithsoniani ajakiri nüüd kõigest 12 dollariga

See artikkel on valik Smithsoniani ajakirja detsembrinumbrist

Osta
Tutvuge NASA Jupiteri missiooni taga oleva visiooniga Scott Boltoniga