Juno ger oss närkontakt med Jupiter

Runtom hela världen väntar både yrkesastronomer och amatörer just nu med stor spänning. Om mindre än en vecka går NASA:s rymdsond Juno in i närkontakt med gasjätten Jupiter, i ett försök att för första gången kunna kartlägga och studera både dess magnetfält och dess inre på mycket nära håll.

I den romerska mytologin var Jupiter den högste av gudarna, och Juno hans hustru. Bland de många historierna som återfinns i Ovidius Metamorfoser, berättas bland annat om hur den ständigt bedragande Jupiter bortförde den jordiska prästinnan Io. För att undvika Juno dolde han sig i mörka moln, men hon genomskådade lätt det hela då han ofta förklädde sig för att dölja sina svek. Berättelsen återspeglas i uppdraget för den av NASA ivägsända rymdsonden med samma namn – att avslöja det som göms under Jupiters turbulenta atmosfär.

Rymdsonden, som sändes iväg den 5 augusti 2011, har nu alltså nästan nått sitt mål och går den 4 juli – då med en hastighet av runt 250 000 km/h relativt jorden – in i den kritiska fas som skall ge oss djupare förståelse kring Jupiters hemligheter. Förra veckan kunde NASA publicera ett foto av planeten och dess fyra galileiska månar Callisto, Ganymedes, Europa och Io, när rymdsonden trädde in över Jupiters nordpol. Fotot togs med JunoCam, som är tänkt att fånga högupplösta bilder på nära avstånd av planetens atmosfär, i den synliga delen av ljusspektrumet. Kameran är ett av de nio tekniskt avancerade instrument som finns ombord, där de övriga skall användas för att med olika metoder samla information om och kartlägga allt från planetens djupaste inre, till dess magnetfält och distributionen av högenergipartiklar kring polerna.

Kommunikationen med sonden går via NASA:s Deep Space Network. En banbrytande del av uppdraget är att Juno är helt driven av solenergi, något som tidigare varit tekniskt omöjligt för rymdsonder som färdas på så stora avstånd från solen men som nu är möjligt. Detta är delvis också möjligt tack vare rymdsondens energieffektiva system i kombination med dess speciella omloppsbana, vilken gör att solpanelerna ständigt är belysta av solen.

Juno kommer att färdas i en polär och starkt elliptisk bana kring Jupiter, med en omloppstid på runt två veckor. Detta innebär att den under korta perioder kommer att passera planeten på mycket nära avstånd, bara några hundra mil ovanför polerna, för att däremellan spendera längre perioder på stort avstånd, som störst nästan tre miljoner kilometer från Jupiter. Under närpassagerna kan detaljerade data insamlas, och för närvarande är 37 sådana passager planerade. För att få en så stabil och lättviktig design som möjligt är alla instrument fast monterade. Sonden roterar nästan 400 gånger under de två timmar som den passerar Jupiters poler, och sveper instrumentens synfält över planeten. Nytagna högupplösta infraröda bilder av planetens yta tagna med bland annat ESA:s enorma jordbaserade teleskop VLT i Chile skall användas för förbereda arbetet med instrumenten.

När alla passager genomförts förväntas instrumenten ombord inte ha överlevt den mycket starka strålning som den kommer att utsättas för när den passerar ovanför Jupiters ogästvänliga atmosfär. Stråldosen som Juno utsätts för under loppet av hela uppdraget är många miljoner gånger högre än den från den kosmiska strålningen här på jorden, vilket utsätter tekniken ombord för enorma påfrestningar. Då skall banan ändras, så att Juno faller in i Jupiters inre och förgörs.

Projektet utgör det andra steget av New Frontiers-programmet, vars syfte delvis är att involvera allmänheten i undersökandet av vårt solsystem. Med Juno återspeglas detta i den ovan nämnda JunoCam. Ända sedan starten har amatörastronomer deltagit med bildbehandling av rådata från kameran, och producerat bilder som har använts till kalibreringar. Under varje närkontakt med Jupiter kommer ett dussintal fotografier att kunna tas, vilka sedan fogas ihop till en mosaikbild. De stormar och molnformationer som kommer att fotograferas har valts ut av amatörastronomer, och allmänheten bjuds in att rösta på vilka områden som är intressantast. Här i Sverige arbetar från amatörastronomiskt håll bland andra Johan Warell, Christoffer Svenske och Peter Rosén med att sammanställa högupplösta bildanimationer av Jupiters molntäcke. I maj i år hölls en workshop i Nice där amatörer och professionella astronomer möttes för att underlätta samarbetet kring detta banbrytande arbete, och där bland andra Johan deltog. Om detta och de svenska amatörastronomernas insats skriver Johan Warell i juninumret av Svensk AmatörAstronomisk Förenings tidskrift Telescopium.

Såväl forskare som amatörastronomer väntar nu med spänning på de kommande mätningarna. Förhoppningen är att vi ska kunna framställa en detaljerad kartläggning av Jupiters magnetfält och atmosfär som når in i dess inre, med noggranna positionsbestämmelser. Några av de gåtor som vi förhoppningsvis får svar på inom de kommande åren är huruvida planeten har en solid kärna och hur den uppkommit, samt nå en djupare förståelse kring dess magnetosfär och interaktionen med laddade partiklar som bland annat ger upphov till spektakulära polarsken. I förlängningen skall denna nya kunskap hjälpa oss vidare i förståelsen av vårt eget solsystem och dess historia.

För den som vill fördjupa sig i projektet rekommenderas NASA:s officiella sida för projektet samt sidan för projektet från Southwest Research Institute, vilka ansvarar för uppdraget. Just nu går Jupiter även att se med blotta ögat från södra Sverige under sena kvällar, som en ljus stjärna stående lågt i väster. I syd kan du även se den ännu ljusstarkare planeten Mars. Kika också på trailern nedan, som nyligen publicerades av NASA Jet Propulsion Laboratory inför Junos ankomst till Jupiter den 4 juli!