Jupiter bewaart geheimen over het vroege zonnestelsel ', zegt Scott Bolton, staande in de spelonkachtige en slecht verlichte missiecontrolekamer in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Pasadena, Californië. “Het greep de meeste restjes na de vorming van de zon. Wanneer we terug willen gaan en proberen te begrijpen hoe de planeten zijn gemaakt - waar het spul dat ons heeft gemaakt vandaan komt - vertegenwoordigt Jupiter die eerste stap. "
Bolton is de hoofdontwerper en hoofdonderzoeker van het ruimtevaartuig Juno van NASA, dat momenteel rond Jupiter loopt na een reis van bijna twee miljard mijl. Het doel van de missie is om de structuur van de planeet en de hoeveelheid water die deze bevat te begrijpen. De resultaten kunnen rijke nieuwe inzichten opleveren over hoe planeten worden geboren en hoe water op aarde verscheen.
Het onorthodoxe voorstel van Bolton kreeg aanvankelijk kritische feedback. Eerdere missies naar het buitenste zonnestelsel waren nucleair aangedreven, maar het team van Bolton ontwierp Juno op zonne-energie. Om het ruimteschip te beschermen tegen de straling van Jupiter - 'de keel van de hel in ons zonnestelsel', in de woorden van Bolton - creëerden ze een gepantserd gewelf met meer dan 400 pond titanium en gepropt in het delicate circuit dat Bolton Juno's 'centrale brein' noemt. beperk de meest intense blootstelling op de evenaar, het team van Bolton ontwierp een elliptische baan die in slechts twee uur van de noordpool naar de zuidpool snelt en zich dan onder de stralingsgordel eenden. Bij zijn dichtste nadering, is Juno slechts 3000 mijl boven de wolkentoppen van de planeet. De rest van zijn 53-daagse lus vaart het ruimtevaartuig miljoenen kilometers van de planeet af.
Meest radicaal kwam Bolton met een nieuwe manier om de grote puzzel op te lossen die de Galileo-sonde achterliet. Die eerdere missie naar Jupiter had een gelokaliseerde sonde laten vallen - wat betekende dat hij misschien een bijzonder droge plek had bemonsterd en elders meer overvloedig water had gemist. Deze keer overwoog Bolton in plaats van alleen specifieke locaties te meten, microgolfradiometers om het water overal op Jupiter te schatten. Het idee was zo nieuw dat het team van Bolton een nieuw instrument moest ontwerpen en een heel ander soort missie rond dit nieuwe soort metingen moest plannen. "Ik heb altijd een klein element van mij gehad dat een rebel was", zegt Bolton wrang. "Ik deed zelden iets omdat mensen zeiden dat het de manier was waarop we het altijd deden."
Boltons fascinatie voor de ruimte ontstond in het Apollo-tijdperk. Hij werd geboren in 1958, hetzelfde jaar als NASA. Hij en zijn vrienden in de buitenwijken van Detroit keken naar "Star Trek" ("ik wilde bij de Enterprise zijn", zegt hij), en hij werd lid van een club waar hij elke maand nieuwe sciencefictionboeken ontving. In de late jaren 1970, toen hij ruimtevaarttechniek studeerde aan de Universiteit van Michigan, toonde een spreker van JPL de klasse glorieuze beelden van Jupiter van de onlangs gelanceerde Voyager-missie. "Ik was helemaal verbaasd", herinnert Bolton zich. Tijdens zijn laatste jaar werd hij aangenomen door JPL, waar hij zou werken aan de Gali-
leo-missie voordat hij een doctoraat in de astrofysica behaalde aan de Universiteit van Californië, Berkeley.
Juno is pas halverwege zijn geplande levensduur (het is gepland om in 2021 de planeet in te duiken), maar het heeft al een groot deel van de geaccepteerde wijsheid ten val gebracht. "Ik ben volledig verwonderd dat we het zo fout hadden kunnen hebben", zegt Bolton. Wetenschappers verwachtten dat de snelle rotatie en wervelende winden van de planeet al zijn gassen zouden mengen tot een uniform mengsel. In plaats daarvan ontdekten ze dat de gekleurde banden en langdurige stormen, zoals de Grote Rode Vlek, wortels van ammoniak en water hebben die honderden kilometers diep reiken. Aan de noord- en zuidpool waren wetenschappers verbaasd over het vinden van cyclonen verpakt als kaneelbroodjes - zes aan de noordpool, negen aan de zuidkant - allemaal in dezelfde richting draaiend.
Ze ontdekten ook dat het magnetische veld van Jupiter ongeveer twee keer zo sterk is als wetenschappers hadden verwacht. En in tegenstelling tot het magnetisch veld van de aarde - dat ontstaat uit de kern van onze planeet - is Jupiter verrassend ongelijk tussen zijn polen. Bolton en anderen raden dat waterstof zich net onder de atmosfeer als een metaal gedraagt en een deel van het magnetisme van Jupiter vonkt. Aanwijzingen als deze zullen leiden tot een beter begrip van hoe planeten worden gevormd.
Bolton, die ook geassocieerd vice-president is van het non-profit Southwest Research Institute, houdt toezicht op de Juno-wetenschappers die gegevens verzamelen en op de ingenieurs die het ruimteschip besturen. "Hij is een uitstekende leider geweest, en het is geen gemakkelijke taak", zegt David Stevenson, een senior Caltech-theoreticus die getuige is geweest van tientallen jaren onderzoek naar zonnestelsels. "Hij heeft deze prachtige combinatie van leiderschap en wetenschappelijke kennis die de missie motiveert."
Bolton heeft het publiek ook op baanbrekende manieren betrokken. De website van Juno publiceert onbewerkte afbeeldingen voor burgerwetenschappers om bij te snijden, kleur te corrigeren en te collageen. De vrienden van Bolton in de muziekindustrie - variërend van de industriële muzikant Trent Reznor van Nine Inch Nails tot de Griekse componist Vangelis - hebben ook Juno's populaire aantrekkingskracht versterkt, door Juno-gerelateerde liedjes en filmmuziek te creëren.
Het is een Renaissance-benadering die Bolton zeer de moeite waard vindt. Hij wijst er immers op dat Galileo een volleerde luitspeler was voordat hij de grote manen van Jupiter observeerde. Drie van die satellieten hebben 1: 2: 4 harmonischen: elke keer dat Ganymedes rond Jupiter draait, Europa twee keer rond en Io vier keer. De camera van Juno heeft deze hemelse resonantie voor het eerst vastgelegd en aan het publiek gepresenteerd in een time-lapse-video die meer dan twee miljoen keer is bekeken. "De innovatie komt van de combinatie van analytisch en creatief denken", zegt Bolton. "Je zou Juno niet kunnen doen tenzij je beide helften had."
NASA's ruimtevaartuig Juno (Brent Humphreys) 
Abonneer je nu op het Smithsonian magazine voor slechts $ 12
Dit artikel is een selectie uit het decembernummer van Smithsonian magazine
Kopen
