Hogyan jut el a Juno a Jupiterhez?
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2011.08.12 07:15.)

Miért tart öt évig a pénteken indult űrszonda utazása? Milyen utat jár be, amíg 2016 nyarán pályára állhat az óriásbolygó körül?

Mint arról beszámoltunk, a NASA Juno űrszondája egy Atlas-5 hordozórakétával indult a floridai Cape Canaveralről, augusztus 5-én. Tudományos célja a Jupiternek és környezetének vizsgálata, egy éven kereszül. Ehhez a bolygó pólusai fölött elhaladó, elnyúlt ellipszispályára kell állnia a Jupiter körül. De hogyan jut el odáig?

A NASA New Frontiers programjának előző, 2006-ban indított szondája, a Plútó felé tartó New Horizons már 2007-ben elrepült a Jupiter mellett, sőt gravitációs lendítő hatását is kihasználta, hogy sebesség-növekedésre tegyen szert. Felmerülhet a kérdés, hogy ami a 478 kg-os New Horizons szondának sikerült – eljutni a Jupiterig, alig több mint egy év alatt –, az miért nem megy a 3625 kg-os Junónak?

Nos, a probléma nem csak az, hogy a Juno majdnem 8-szor akkora tömegű, mint a New Horizons, így ugyanakkora erővel ennyiszer kisebb gyorsulást lehet rajta elérni. (A Centaur végfokozat teljesítménye nem volt elegendő ahhoz, hogy közvetlenül a Jupiter távolságáig nyúló ellipszispályára küldje a szondát.) A Junónak nem elég csupán elrepülni a bolygó mellett, de le is kell lassítania mellette, hogy pályára tudjon állni körülötte. Ehhez el kell érni, hogy amikor a Jupiter közelébe ér, akkor sebessége megközelítse a Jupiter Nap körüli pálya menti sebességét. Amikor sebességről beszélünk, akkor vektormennyiséget értünk alatta: nem csak a nagysága, de az iránya is számít. Az alábbi animációs film illusztrálja a Juno útját a Jupiterig.

A Juno 2011. augusztusi startja után a Nap körül keringve egészen a Mars pályáján túli távolságba repül, ahol több alkalommal beindítják hajtóműveit (2012. augusztus-szeptember). Ezeknek a menet közbeni pályamódosításoknak a célja, hogy a szonda újból visszatérjen a Föld közelébe, kb. 500 km-re elhaladva a felszín felett (2013. október). Itt egy olyan lendítést kap, amivel 2016 júliusára eléri a Jupitert, méghozzá a bolygóéhoz hasonló pálya menti sebességgel. Ott újabb rakétás fékezés és a Jupiter tömegvonzása segít pályára állni. (Képek: NASA / JPL / SwRI)

Ugyanez „állóképen”: az űrszonda fehér színnel ábrázolt pályája mentén 30 naponként tett jelölések utalnak a sebességre.