Как добраться до Юпитера?

Когда человек собирается поехать на собственной машине в незнакомый ему город, то первым делом узнает расстояние до него, чтобы оценить время в пути и запастись бензином. Пройденный в дороге путь не будет зависеть от того, утром или вечером отправиться в дорогу, сегодня или через пару месяцев. С космическими путешествиями дело обстоит несколько сложнее и расстояние до Юпитера, измеренное вчера, через полгода окажется раза в полтора больше, а потом снова начнет уменьшаться. На Земле было бы очень неудобно путешествовать в город, который сам постоянно движется.

Звездные качели

Среднее расстояние от нашей планеты до газового гиганта 778,57 млн. км, но эта цифра примерно также актуальна, как сведения о средней температуре по больнице. Дело в том, что обе планеты движутся вокруг Солнца (а если еще точнее, то вокруг центра масс Солнечной системы) по эллиптическим орбитам, причем с отличными периодами обращения. У Земли он равен одному году, а у Юпитера – почти 12 лет (11,86 года). Минимально возможное расстояние между ними составляет 588,5 млн. км, а максимальное – 968,6 млн. км. Планеты, как бы катаются на качелях, то сближаясь, то удаляясь.

Земля движется с большей, чем Юпитер, орбитальной скоростью: 29,78 км/с против 13,07 км/с, и находится существенно ближе к центру Солнечной системы, а поэтому раз в 398,9 дней догоняет его, подходя поближе. С учетом эллиптичности траекторий движения, существуют точки в космическом пространстве, где расстояние между планетами становится практически минимальным. Для пары Земля-Юпитер период времени, через который они регулярно сближаются подобным образом, составляет около 12 лет.

Великие противостояния

Такие моменты времени принято называть датами великих противостояний. В эти дни Юпитер по своей яркости превосходит все небесные объекты звездного неба, приближаясь к свечению Венеры, и с помощью небольшой подзорной трубы или бинокля становится возможным наблюдать не только саму планету, но даже ее спутники. Поэтому астрономы и просто ценители красот звездного неба с нетерпением ждут противостояний, чтобы рассмотреть подробнее далекое и малоизученное космическое тело и может быть даже обнаружить что-то доселе неизвестное науке.

Очередная уникальная возможность наблюдать Юпитер в максимально комфортных для земного наблюдателя условиях представится в последней декаде сентября 2022 года. В такие моменты на поверхности планеты с помощью небольшого телескопа можно хорошо разглядеть знаменитое Красное пятно, полосы на диске небесного тела, различные вихревые потоки в них, а также многое другое. Тот, кто один раз в жизни посмотрел в телескоп на эту интригующую сознание планету, будет стремиться сделать это вновь и вновь.

Позже вылететь, чтобы раньше добраться

Внутри Большого красного пятна

Зная кинематику движения планет и планируемую скорость космического аппарата, можно выбрать оптимальную дату старта ракеты-носителя, чтобы долететь до Юпитера как можно быстрее, затратив на это меньше топлива. Если выражаться точнее, то не межпланетная станция летит к небесному телу, а они вдвоем движутся к месту встречи, только маршрут планеты тысячелетиями неизменен, а траекторию движения летательного аппарата можно выбирать. Существуют варианты, когда аппарат, вылетевший позже, сумеет добраться до цели раньше, поэтому, чтобы их реализовать, стремятся построить ракету к подходящей для старта дате. Бывают случаи, когда выгоднее лететь дольше, но зато использовать при разгоне и маневрах «дармовой» источник энергии – гравитационное притяжение других планет.

Исследование планеты

В исследовании Юпитера принимали участие уже восемь космических миссий и девятая – «Юнона» находится в стадии реализации. Дата старта каждой из них выбиралась с учетом выбранного маршрута.

Так, орбитальная станция «Галилео», прежде чем стать искусственным спутником Юпитера, провела в пути более шести лет, но зато успела побывать около Венеры и пары астероидов, а также дважды пролететь мимо Земли.

А вот космический аппарат «Новые горизонты» достиг газового гиганта всего за 13 месяцев, так как его основная цель находится значительно дальше – это Плутон и пояс Койпера.

Пролет Вояджера

В 1979 году космический аппарат «Вояджер-1» совершил пролет Юпитера и переда потрясающие снимки Юпитера, на мы смогли разглядеть сложное движение облачных поясов.

35 лет спустя, коллектив из 7 астрономов-любителей с помощью наземных телескопов повторил эту одиссею и назвал ее «Проект Вояджер — 3».