Najlepsze zdjęcia małych księżyców z misji Galileo

20150824_saturn_small-moons-montage_nomimas

Ludzi często proszę o zdjęcie porównujące rozmiary małych księżyców w dalszych ostępach Układu Słonecznego. Zdecydowanie łatwiej to zrobić dla księżyców Saturna, które zostały dobrze sfotografowane przez sondę Cassini, za wyjątkiem Pan – księżyca w górnym, lewym rogu kadru.

Uwielibiam ostre zdjęcia z sondy Cassini. Niestety sonda Galileo nijak się nie równa z nią jeżeli chodzi o obrazowanie małych satelitów. Poniżej przedstawiam jak dotąd najdokładniejsze zdjęcia czterech z księżyców Jowisza: Metis, Adrastea, Amalthea oraz Thebe. Na zdjęciach są one w tej samej skali co księżyce Saturna na zdjęciu powyżej.

20150824_jupiter_smallsat_portrait_pixels_500m-pixel

To porównanie nie jest do końca uczciwe, bowiem dane z sondy Galileo wciąż zawierają dużo szumu, który należałoby usunąć. Mimo to zdjęcia mają niską rozdzielczość w porównaniu do zdjęć z sondy Cassini: w tej skali widać już kwadratowe piksele. Cassini sfotografowała księżyce Saturna w skali poniżej kilometra na piksel, a wiele z nich – kilkaset metrów na piksel. Natomiast najlepsze zdjęcia sondy Galileo mają dziesięciokrotnie gorszą rozdzielczość. Skąd ta różnica?

Pierwsza na myśl przychodzi rozdzielczość detektorów w kamerach – i to po części jest prawdą. Wszak zamontowany na pokładzie sondy Cassini  Imaging Science Subsystem Narrow-Angle Camera (ISS NAC)  to jedna z najlepszych kamer wysłanych w kosmos, o rozdzielczości kątowej zaledwie 6 mikroradianów na piksel. Natomiast zamontowany w Galileo Solid State Imager (SSI) ma rozdzielczość 10.16 mikroradianów na piksel. (Aktualnie najlepszą rozdzielczość w kosmosie ma LORRI zainstalowany na pokładzie sondy New Horizons – 4.94 mikroradianów na piksel).

Jednak kątowa rozdzielczość to tylko połowa sukcesu gdy chodzi o wykonanie wyraźnych zdjęć małych obiektów. Wszak obiekty będą zajmowały większą część kadrów gdy się do nich zbliżymy. Powyższe zdjęcia charakteryzuje jednakowa skala – 500 metrów na piksel. Kamera sondy Cassini może uzyskać taką rozdzielczość lecąc w odległości 83 000 km od obiektu, Galileo musi się zbliżyć na 50 000 km, aby uzyskać taki sam efekt. Cassini wykonała zdjęcia prawie wszystkich księżyców Saturna (poza Pan oraz Atlasem) z odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów .

Niestety Galileo nigdy nie miała szansy tego zrobić. Promieniowanie w pobliżu Jowisza jest dużo bardziej niebezpieczne i pogarsza się wraz ze zbliżaniem się do planety. Sonda Galileo podobnie jak Cassini wykonała całą serię zbliżeń do Jowisza, jednak mimo to musiała się trzymać większych odległości od swojej planety niż Cassini.

20150824_galileo_tour_f537

Najlepsze momenty na wykonywanie zdjęć małym księżycom sonda Galileo miała w perycentrum orbity, gdy znajdowała się najbliżej Jowisza. Przez większą część misji, perycentrum znajdowało się w pobliżu orbity Europy, która znajduje się 671 000 km od centrum Jowisza. Orbita Tebe to 222 000 km, Alamthea krąży w odległości 181 000 km, Adrastea 129 000 km, a Metis 128 000 km od centrum Jowisza. Przy perycentrum w pobliżu orbity Europy, Galileo nigdy nie zbliżyła się do małych księżyców na odległość mniejszą niż 500 000 km – to dziesięciokrotnie dalej niż potrzebaby było, aby zdjęcia dorównywały rozdzielczością zdjęciom Cassini.

20150824_pia01627_f840

Pod koniec działania sondy Galileo, NASA przeprowadziła kampanię obserwacji Io – obniżając perycentrum orbity i podejmując ryzyko uszkodzenia sondy z nadzieją na wykonanie dokładniejszych zdjęć Io oraz przelotu grawitacyjnego w pobliżu Amaltei. Orbita Io znajduje się w odległości 421 000 km od centrum Jowisza, znacznie bliżej małych księżyców.  To właśnie w trakcie jednej z tych orbit sonda wykonała najdokładniejsze zdjęcia Metisa, Amaltei oraz Tebe.

Małe księżyce zazwyczaj nie mają najwyższego priorytetu podczas misji do Jowisz. Cassini zebrała olbrzymie ilości danych dotyczących zachowania księżyców i pierścieni, jednak Jowisza będzie dużo trudniej zbadać. Następną misją do Jowisza jest misja Juno, w ramach której sonda będzie orbitować bardzo, bardzo blisko Jowisza, wewnątrz orbity wszystkich małych księżyców, na wysokości zaledwie 5000 km nad górnymi warstawmi chmur. Teoretycznie mogłaby zrobić dokładniejsze zdjęcia małych księżyców – gdyby miała kamerę taką jak Cassini czy Galileo. Ale nie ma. Ma natomiast Junocam, kamerę która zapewni nam niesamowite zdjęcia  biegunów i chmur Jowisza. Miejmy zatem nadzieję, że sondy JUICE (ESA) oraz Europa Clipper (NASA) będą w stanie więcej nam powiedzieć o tych małych księżycach.

Artykuł autorstwa niezastąpionej Emily Lakdawalla. Całość artykułu w oryginale można przeczytać na blogu Planetary Society pod adresem http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2015/20150824-galileo-best-pictures-of-jupiter-ringmoons.html?referrer=https://www.facebook.com/