Небезпечний Юпітер: Радіація двічі відправила зонд Юнона в безпечний режим

Космічний апарат NASA «Юнона» (Juno), що виконує місію з дослідження газового гіганта Юпітера, зіткнувся з нештатною ситуацією під час свого нещодавнього близького прольоту повз планету. 4 квітня, під час виконання 71-го перигею (точки максимального зближення з Юпітером, також відомого як перијовій), апарат двічі переходив у так званий безпечний режим, що призвело до тимчасового припинення збору наукових даних.

Безпечний режим — це стандартний запобіжний стан, який активується автоматично, коли бортові системи космічного апарату виявляють несподівану подію або аномалію в роботі. Перехід у цей режим передбачає вимкнення всіх некритичних систем, включаючи наукові прилади, щоб зберегти енергію та зосередити ресурси апарату на виконанні базових функцій: підтримці стабільного енергозабезпечення, орієнтації та забезпеченні надійного зв'язку із Землею. Саме це і сталося з «Юноною» — її наукове обладнання було автоматично вимкнено на решту часу прольоту перигею.

Центр управління місією оперативно відновив зв'язок з космічним апаратом на високій швидкості. На даний момент «Юнона» перебуває у стабільному стані, а команда місії проводить ретельну діагностику бортового програмного забезпечення, щоб встановити точну причину збоїв. Паралельно фахівці працюють над отриманням інженерних та наукових даних, які апарат встиг зібрати до та після активації безпечного режиму. Ця інформація є ключовою для розуміння послідовності подій та факторів, що їх спричинили.

Аналіз часу подій дає підстави припускати, що причиною збоїв стала екстремальна радіаційна обстановка поблизу Юпітера. Перший перехід у безпечний режим стався о 5:17 ранку за східним часом США (EDT), приблизно за годину до моменту максимального зближення «Юнони» з планетою. Другий випадок зафіксовано приблизно через 45 хвилин після проходження перигею. В обох ситуаціях автоматика «Юнони» спрацювала точно за розробленим алгоритмом: бортовий комп'ютер перезавантажився, некритичні системи вимкнулися, а антена була переорієнтована на Землю для підтримання стабільного контакту з центром управління.

Юпітер відомий своїм надзвичайно ворожим середовищем, зокрема найпотужнішими радіаційними поясами серед усіх планет Сонячної системи. Інтенсивність радіації є найвищою саме в областях, найближчих до планети — тих самих, крізь які «Юнона» проходить під час кожного перигею. Попередні висновки вказують на те, що обидва збої під час 71-го перигею сталися саме тоді, коли космічний апарат пролітав крізь ці небезпечні зони.

Для захисту від руйнівного впливу високоенергетичних частинок, які бомбардують усе в навколоюпітеріанському просторі, «Юнона» оснащена спеціальним титановим радіаційним сховищем. Ця масивна конструкція, що важить близько 200 кілограмів, має товсті титанові стінки і слугує надійним щитом для найчутливішої електроніки апарату — його «мозку та серця». Сховище містить понад 20 електронних блоків, забезпечуючи їхню працездатність в умовах, які швидко вивели б з ладу незахищену апаратуру. Проте навіть такий потужний захист не може гарантувати стовідсоткової невразливості в найінтенсивніших ділянках радіаційних поясів.

Варто зазначити, що подібні інциденти з переходом у безпечний режим не є безпрецедентними для місії «Юнона». Враховуючи події 4 квітня, апарат несподівано активував безпечний режим вже чотири рази з моменту прибуття до Юпітера у липні 2016 року. Перший випадок стався того ж 2016 року під час другого оберту навколо планети, а наступний — у 2022 році під час 39-го оберту. Важливо підкреслити, що у всіх чотирьох випадках «Юнона» продемонструвала свою надійність: апарат реагував точно за планом, передбаченим інженерами, і щоразу команді місії вдавалося відновити його повну працездатність та продовжити виконання наукової програми. Це свідчить про високу стійкість конструкції та програмного забезпечення апарату до екстремальних умов Юпітера.

Місія «Юнона» продовжується. Наступний близький проліт повз Юпітер (перијовій 72) запланований на 7 травня. Під час цього зближення апарат також здійснить проліт повз один із найцікавіших супутників Юпітера — вулканічно активну Іо — на відстані приблизно 89 000 кілометрів.

«Юнона» є частиною програми NASA «Нові рубежі» (New Frontiers), яка управляється Центром космічних польотів імені Маршалла для Директорату наукових місій агентства. Основна мета місії — допомогти вченим краще зрозуміти походження, внутрішню структуру, склад атмосфери та потужну магнітосферу Юпітера. Апарат був запущений у 2011 році і досяг орбіти газового гіганта у 2016 році. Місію очолює головний дослідник Скотт Болтон з Південно-західного дослідницького інституту (SwRI) в Сан-Антоніо. Управління місією здійснюється Лабораторією реактивного руху NASA (JPL), підрозділом Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) у Пасадені. Космічний апарат був побудований та експлуатується компанією Lockheed Martin Space з Денвера. Місія також має важливий міжнародний вимір: Італійське космічне агентство (ASI) надало один з ключових інструментів — картограф інфрачервоних полярних сяйв Юпітера (JIRAM). Інші наукові прилади були розроблені різними установами Сполучених Штатів, що робить «Юнону» прикладом широкої співпраці у дослідженні планет. Незважаючи на періодичні виклики, пов'язані з агресивним середовищем Юпітера, «Юнона» продовжує свою сміливу подорож, надсилаючи на Землю безцінні дані про найбільшу планету Сонячної системи.