ยานจูโน: มองทะลุเมฆของดาวพฤหัสบดี

ในตำนานโรมัน เทพจูปิเตอร์ (ซุส) ห่มตัวเองไว้ด้วยเมฆเพื่อซ่อนความซุกซน มีเพียงภรรยาของเขา เทพีจูโน ที่มองทะลุเมฆได้ NASA จึงตั้งชื่อยานที่จะมองทะลุเมฆของดาวพฤหัสบดีว่าจูโน ยานออกเดินทางเมื่อวันที่ 5 สิงหาคม ค.ศ. 2011 บินกลับมาเฉียดโลกในปี ค.ศ. 2013 เพื่อรับแรงเหวี่ยง และเข้าวงโคจรรอบดาวพฤหัสบดีในวันที่ 4 กรกฎาคม ค.ศ. 2016 ตามเวลาสหรัฐอเมริกา

ยานพลังแสงอาทิตย์ที่ไปไกลที่สุดในยุคนั้น

ที่ดาวพฤหัสบดี แสงอาทิตย์อ่อนลงเหลือราว 1 ใน 27 ของที่โลก จูโนจึงมีแผงโซลาร์เซลล์สามแผงยาวแผงละราว 9 เมตร แผ่ออกไปจนยานกว้างพอ ๆ กับสนามบาสเกตบอล เป็นยานลำแรกที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ทำงานไกลถึงดาวพฤหัสบดี อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบางถูกเก็บไว้ในตู้ไทเทเนียมหนาราว 1 เซนติเมตร เพื่อกันรังสีจากแถบรังสีของดาวพฤหัสบดีซึ่งรุนแรงที่สุดในระบบสุริยะ

วงโคจรของจูโนเป็นวงรีมากและผ่านขั้วทั้งสอง ยานพุ่งเฉียดยอดเมฆที่ระยะไม่กี่พันกิโลเมตรแล้วเหวี่ยงออกไปไกล วิธีนี้ทำให้ยานใช้เวลาในเขตรังสีรุนแรงให้น้อยที่สุด เดิมวางแผนจะลดคาบโคจรเหลือ 14 วัน แต่วาล์วเครื่องยนต์มีปัญหา ทีมงานจึงเลือกคงวงโคจร 53 วันไว้อย่างปลอดภัย

สิ่งที่จูโนค้นพบ

• พายุหมุนเรียงเป็นรูปเรขาคณิตที่ขั้ว ขั้วเหนือมีพายุหมุนแปดลูกเรียงรอบพายุกลางหนึ่งลูก ขั้วใต้มีห้าถึงหกลูก แต่ละลูกกว้างหลายพันกิโลเมตร และคงรูปแบบอยู่ได้นานหลายปี ไม่มีใครคาดมาก่อนว่าขั้วของดาวพฤหัสบดีจะเป็นแบบนี้
• จุดแดงใหญ่ลึกหลายร้อยกิโลเมตร จากการวัดสนามโน้มถ่วงและไมโครเวฟ จุดแดงใหญ่ลงลึกไปใต้ยอดเมฆราว 300 ถึง 500 กิโลเมตร ลึกกว่าทะเลบนโลกหลายสิบเท่า แต่ก็ตื้นมากเมื่อเทียบกับขนาดของดาว
• แกนกลางเจือจาง เดิมคาดว่าดาวพฤหัสบดีมีแกนหินก้อนเล็กแน่น แต่ข้อมูลแรงโน้มถ่วงชี้ว่าแกนกลางผสมปนกับไฮโดรเจนกระจายออกไปถึงราวครึ่งหนึ่งของรัศมี อาจเป็นผลจากการชนครั้งใหญ่ในยุคแรก หรือจากวิธีที่ดาวพฤหัสบดีกลืนวัตถุแข็งระหว่างก่อตัว
• ฟ้าแลบระดับสูงและลูกเห็บแอมโมเนีย พบฟ้าแลบในชั้นเมฆที่สูงและเย็นกว่าที่คิด และพบว่าแอมโมเนียผสมกับน้ำแข็งเป็นก้อนคล้ายลูกเห็บที่ตกลงไปในชั้นลึก
• สนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ สนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีซีกเหนือกับซีกใต้ต่างกันมาก และมีบริเวณสนามเข้มข้นใกล้เส้นศูนย์สูตรที่เรียกว่า Great Blue Spot

ภารกิจขยาย: ไปเยือนดวงจันทร์ของกาลิเลโอ

หลังภารกิจหลักจบในปี ค.ศ. 2021 NASA ขยายภารกิจและปรับวงโคจรให้บินผ่านดวงจันทร์ดวงใหญ่ ยานบินผ่านแกนีมีดในปี ค.ศ. 2021 ที่ระยะราว 1,000 กิโลเมตร บินผ่านยูโรปาในปี ค.ศ. 2022 ที่ระยะราว 350 กิโลเมตร และบินผ่านไอโอสองครั้งช่วงปลายปี ค.ศ. 2023 ถึงต้นปี ค.ศ. 2024 ที่ระยะราว 1,500 กิโลเมตร ภาพจากไอโอแสดงทะเลสาบลาวาที่ผิวเรียบราวกระจก และภูเขาที่มีเงาทอดยาว ข้อมูลเหล่านี้ช่วยวางแผนให้ยานยูโรปาคลิปเปอร์และจูซซึ่งกำลังเดินทางไป

กล้อง JunoCam บนยานยังเปิดให้ประชาชนทั่วไปดาวน์โหลดข้อมูลดิบไปประมวลผล ภาพดาวพฤหัสบดีสีสวยที่เห็นกันทั่วโลกจำนวนมากจึงมาจากนักประมวลผลภาพอาสาสมัคร

สถานะ

ภารกิจขยายตามแผนกำหนดไว้ถึงเดือนกันยายน ค.ศ. 2025 หลังจากนั้นอนาคตของภารกิจขึ้นกับงบประมาณของ NASA ซึ่งยังไม่มีการประกาศยุติอย่างเป็นทางการในช่วงที่เขียนบทความนี้ เมื่อภารกิจสิ้นสุด จูโนจะถูกสั่งให้ดิ่งลงสู่ดาวพฤหัสบดีเพื่อไม่ให้ไปชนและปนเปื้อนดวงจันทร์ยูโรปา ซึ่งอาจมีสิ่งมีชีวิต