Juno (sonda spațială)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Shuttle.svg
Acest articol sau secțiune tratează o misiune astronautică în curs .
Prin urmare, informațiile se pot schimba rapid pe măsură ce evenimentele progresează.
Dacă doriți să scrieți un articol jurnalistic pe această temă, îl puteți face pe Wikinews . Nu adăuga speculații la zvon.
Juno
Emblema misiunii
Juno mission insignia.svg
Imaginea vehiculului
JUNO - PIA13746.jpg
Date despre misiune
Operator NASA
ID NSSDC 2011-040A
SCN 37773
Destinaţie Jupiter
Rezultat sonda lansată, aflată în prezent pe orbita lui Jupiter
Vector Atlas V 551 (AV-029)
Lansa 5 august 2011, 16:25 UTC [1]
Locul lansării Stația Forțelor Aeriene Cape Canaveral
Proprietatea navei spațiale
Masa 3 625 kg
Greutate la lansare 3 625 kg
Constructor Lockheed Martin
Parametrii orbitali
Orbită orbita polară
Înclinare 90 °
Site-ul oficial
Programul Frontiere noi
Misiunea anterioară Următoarea misiune
Noi orizonturi OSIRIS-REx
Editați datele pe Wikidata · Manual

Juno este o misiune NASA care studiază câmpul magnetic al lui Jupiter printr-o sondă pe orbita polară . A fost lansată pe 5 august 2011 la bordul unei rachete Atlas V de la stația forțelor aeriene Cape Canaveral , Florida . [1] La 5 iulie 2016 a ajuns la destinație și în urma științei excepționale produse , în 2021 NASA și-a extins misiunea până la sfârșitul anului 2025, cu excepția oricăror evenimente tehnice neprevăzute. [2] Pentru a evita contaminarea bacteriilor de pe Pământ în căutarea unei posibile vieți extraterestre și având în vedere că luna Europa este unul dintre principalii candidați care o caută, la sfârșitul misiunii, Juno va fi deviat în mod intenționat în Jovian atmosferă, fiind complet distrusă. [3]

Juno a fost dezvoltat ca parte a programului New Frontiers , care implică construirea de misiuni spațiale foarte specializate și costuri medii (care nu depășesc 700 de milioane de dolari ).

Principalele obiective sunt:

  • să înțeleagă proprietățile structurale și dinamica generală a planetei prin măsurarea masei și dimensiunilor miezului, câmpului gravitațional și magnetic ;
  • măsurați compoziția atmosferei joviene (în special cantitățile de gaze condensabile cum ar fi H 2 O , NH 3 , CH 4 și H 2 S ), profilul termic, profilul vitezei vântului și opacitatea norului la adâncimi mai mari dintre cele atinse de sonda Galileo ;
  • investigați structura tridimensională a magnetosferei polilor.

Aceasta este prima misiune directă către Jupiter de a folosi panouri solare în loc de generatoare termoelectrice radioizotopice .

Profilul misiunii

Traiectoria interplanetară a lui Juno: fiecare punct marchează un interval de 30 de zile. (EFB: Survolarea Pământului; DSM: manevră orbitală în spațiul adânc; JOI: Inserare pe orbita Joviană).
Lansarea sondei.
Animația căii orbitale a sondei.

Lansarea a avut loc pe 5 august 2011, la bordul unei rachete Atlas V. [1] Traiectoria studiată pentru misiune a implicat un zbor al Pământului în octombrie 2013, în care efectul gravitational sling a fost exploatat pentru a asigura creșterea vitezei necesare pentru a ajunge la Jupiter. [4] Sonda a ajuns la 5 ani după lansare: marți, 5 iulie 2016 . Cu o secvență adecvată de aprindere a rachetelor, a fost asigurată inserția pe o orbită polară , cu o perioadă de 11 zile . Încheierea misiunii, planificată inițial după finalizarea a 36 de orbite în jurul lui Jupiter pentru 2018 [5] , a fost prelungită cu încă 41 de luni, până în iulie 2021. [6] Extinderea misiunii va permite realizarea celor 36 orbite care au fost reduse în faza operațională pentru a asigura siguranța instrumentelor.

Lansa

Misiunea a fost lansată cu succes vineri, 5 august 2011, la 16:25 UTC (12:25 ora locală, 18:25 ora italiană) [1] [7] la racheta Atlas V 551 de la rampa de lansare 41 a bazei militare a Cape Stația Forței Aeriene Canaveral , Florida .

Faza de ascensiune a durat în total aproximativ zece minute și a pus sonda pe o orbită de parcare aproximativ circulară, la aproximativ 120 km altitudine. După aproximativ treizeci de minute, o a doua aprindere a lansatorului Centaur a pus sonda pe o traiectorie de evadare de pe Pământ. La aproximativ 54 de minute după lansare, a avut loc separarea sondei de racheta Centaur și desfășurarea panourilor solare . [1] Au fost luate măsurile necesare pentru a controla atitudinea, prin plasarea sondei în rotație la o viteză cuprinsă între 1 și 2 rotații pe minut (rpm). [8]

Asistența gravitațională cu Pământul

Manevra praștilor gravitaționale (sau asistenței gravitaționale) este 9 octombrie 2013. Apropierea maximă a fost realizată la 19:21 UTC, când sonda este tranzitată la mai puțin de 558 km de suprafața Pământului, deasupra dell ' Africa Southern. [9] [10] Cu toate acestea, un inconvenient a făcut ca sonda să intre în modul de urgență (deoarece zborul a avut loc în umbra Pământului, sonda a trebuit să extragă energie din bateriile de la bord, deoarece celulele solare nu mai primeau lumina soarelui .Când nivelul de încărcare a bateriilor a scăzut sub o limită pre-programată, computerul de bord a detectat anomalia și a dat sondei ordinul de a se configura în așa-numitul „mod sigur”, adică oprind tot ceea ce nu este strict necesar și orientarea antenei spre Pământ în așteptarea comenzilor. Sa constatat apoi că limita a fost stabilită prea conservator. Acest lucru nu a împiedicat efectuarea manevrei cu acest lucru, deoarece asistența gravitațională a fost pasivă, adică motoarele nu trebuiau pornite, dar este posibil ca observațiile programate să nu fi fost efectuate.

În timpul fazei de apropiere, sonda a făcut poze cu Luna . [11] S-a planificat, de asemenea, utilizarea datelor colectate în timpul pasajului, în încercarea de a oferi o explicație a așa-numitei „anomalii de zbor cu Pământul”: unele sonde care au efectuat manevre de tragă gravitațională cu planeta noastră au dobândit o creștere a vitezei mai mare decât cea prevăzută matematic. Achiziționarea de noi date ar părea esențială pentru a determina dacă acest lucru s-ar putea datora unor inexactități în software sau fenomene fizice neidentificate încă. [12]

Instrumente științifice

Diagrama instrumentelor științifice Juno (Sursa: NASA).

Iată instrumentele pe care le conține:

  • MWR (Radiometru cu microunde) : obiectivul principal al radiometrului va fi sondarea atmosferei profunde a lui Jupiter cu unde radio cuprinse între 1,3 cm și 50 cm folosind șase radiometre separate pentru a măsura emisia termică a planetei. Acest instrument a fost construit de Jet Propulsion Laboratory, iar investigatorul principal va fi Mike Janssen . [13]
  • JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper) : obiectivul principal al JIRAM va fi sondarea straturilor superioare ale atmosferei joviene până la o presiune între 5 și 7 bari , în lungimile de undă infraroșii cuprinse între 2 și 5 micrometri , folosind o cameră și un spectrometru . Acest instrument a fost construit de Institutul Național de Astrofizică (INAF) și Selex-Galileo Avionica . Principalul anchetator al misiunii ar fi fost Angioletta Coradini , care a murit pe 5 septembrie 2011, la o lună după lansarea sondei Juno. [13]
  • FGM (Fluxgate Magnetometer) : studiile câmpului magnetic vor avea trei obiective: cartografierea câmpului magnetic, determinarea dinamicii nucleului lui Jupiter și determinarea structurii 3D a magnetosferei sale polare. Acest instrument a fost construit de Goddard Space Flight Center al NASA, iar investigatorul principal va fi Jack Connerney. [13]
  • ASC (Advanced Stellar Compass) : scopul ASC va fi de a permite lui Juno să se orienteze, pe baza observațiilor stelare complexe și precise. Acest instrument a fost construit de Goddard Space Flight Center al NASA, iar investigatorul principal va fi Jack Connerney . [13]
  • JADE (Jovian Auroral Distribution Experiment) : JADE va ​​studia structura plasmei din jurul aurorelor lui Jupiter, măsurând poziția, energia și distribuția compoziției particulelor încărcate în magnetosfera polară a lui Jupiter. Acest instrument a fost construit de Southwest Research Institute , iar investigatorul principal va fi David McComas . [13]
  • JEDI (Jovian Energetic Particle Detector Instrument) : JEDI va măsura energia și distribuția unghiulară a hidrogenului , heliului , oxigenului , sulfului și a altor ioni din magnetosfera polară a lui Jupiter . Acest instrument a fost construit de Laboratorul de Fizică Aplicată, iar investigatorul principal al misiunii va fi Barry Maulk . [13]
  • WAVES (Radio and Plasma Wave Sensor) : acest instrument va identifica regiunile curenților prezenți în aurore, pentru a putea defini emisiile radio ale lui Jupiter și accelerația pe care o suferă particulele prezente în aurora , măsurând radioul și plasma spectru în regiunea 'aurorei. Acest instrument a fost construit de Universitatea din Iowa, iar investigatorul principal va fi William Kurth . [13]
  • UVS (Ultraviolet Imaging Spectrograph) : UVS va înregistra lungimea de undă , poziția și ora de sosire a fotonilor ultraviolete . Folosind un detector cu un canal la 1024x256 microni , acesta va putea obține imagini spectrale ale emisiilor aurorei din magnetosfera polară. Acest instrument a fost construit de Southwest Research Institute, iar investigatorul principal va fi G. Randall Gladstone. [13]
  • GSE (Gravity Science Experiment) : scopul principal al acestui instrument va fi studierea structurii interne a lui Jupiter, obținând măsurători detaliate ale câmpului său gravitațional dintr-o poziție de orbită polară. Va fi un experiment științific radio care va utiliza sistemele de telecomunicații pentru a trimite înapoi date pe Pământ cu privire la poziția precisă a lui Juno față de Jupiter. Distribuția masei în nucleul lui Jupiter este de așteptat să provoace variații locale ale gravitației sale, iar acestea vor fi detectate de efectul Doppler în spectrul radio al undelor X și Ka . Acest instrument a fost construit de Thales Alenia Space- I și investigatorul principal va fi Luciano Iess . [13]
  • JCM (JunoCam) : o cameră / telescop care va include o încărcătură științifică pentru a facilita implicarea publicului și în scopuri educaționale. Va funcționa doar pentru 7 orbite în jurul lui Jupiter, deoarece radiația din câmpul magnetic al lui Jupiter este suficient de puternică pentru a interzice utilizarea prelungită. Acest instrument a fost construit de Malin Space Science Systems, iar investigatorul principal va fi Michael C. Malin . [13]

Placă dedicată figurinelor Galileo Galilei și LEGO

Inscripție dedicată lui Galileo, prezentă pe sonda Juno. Textul spune: „În ziua a 11-a (se afla) în această formațiune, iar steaua cea mai apropiată de Jupiter avea jumătate din mărimea celeilalte și foarte aproape de cealaltă, astfel încât, în nopțile anterioare, toate cele trei stele observate au fost de aceeași dimensiune și la fel de îndepărtată; astfel pare evident că în jurul lui Jupiter există trei stele care se mișcă, invizibile pentru toți până acum. " Credit: ASI / NASA.

Pe lângă acest set de instrumente științifice de ultimă generație, nava spațială poartă și o placă dedicată lui Galileo Galilei , furnizată de Agenția Spațială Italiană . Aceasta este o copie din aluminiu a manuscrisului original în care Galileo a descris pentru prima dată cele patru luni galileene ale lui Jupiter. În plus, el poartă și trei figurine LEGO , reprezentând Galileo, Jupiter și soția sa Juno (Juno). De la Muntele Olimp , Juno a reușit să privească printre nori și să înțeleagă adevărata natură a soțului ei, sonda Juno speră să poată face același lucru cu cel mai mare gigant gazos din Sistemul Solar . Cele trei figurine au fost construite din aluminiu în loc de plasticul obișnuit LEGO pentru a le permite să dureze mult în timpul zborului spațial. [14]

Panouri solare

Unul dintre panourile solare ale lui Juno.

Spre deosebire de sonda Galileo , Juno este alimentat de panouri solare (putere maximă 428 W pe orbita Joviană) în loc de generatoare termoelectrice radioizotopice . Această alegere a fost posibilă prin îmbunătățirea semnificativă a tehnologiei celulelor solare din ultimele decenii, care a dus la o creștere a eficienței și, prin urmare, la o reducere a dimensiunilor minime necesare pentru ca un panou să dezvolte suficientă putere pentru a alimenta o sondă. Soarele. În plus, disponibilitatea generatoarelor termoelectrice radioizotopice pentru misiuni spațiale este redusă. Prin utilizarea energiei solare, NASA evită protestele care în anii trecuți au însoțit lansarea sondelor alimentate de generatoare termoelectrice radioizotopice (din cauza acuzației, respinse de NASA, de a fi un risc pentru sănătatea publică). Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că NASA a planificat utilizarea generatoarelor termoelectrice radioizotopice în numeroase alte proiecte și decizia de a utiliza o sursă de energie alternativă în această misiune a fost pur practică și economică, mai degrabă decât politică.

Contribuția italiană

Italia a furnizat misiunii două instrumente: spectrometrul de imagine în infraroșu JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper, investigator principal „ Angioletta Coradini ”, dedicat astronomului cu același nume care a murit în 2011, de la INAF- IFSI, realizat de Selex-Galileo Avionica ) și instrumentul de radioștiință KaT (Ka-Band Translator, PI Luciano Iess de la Universitatea La Sapienza din Roma , creat de Thales Alenia Space -I) care reprezintă porțiunea din banda Ka a experimentului gravitațional. Ambele instrumente exploatează sinergii importante cu instrumente similare în curs de dezvoltare pentru misiunea BepiColombo , optimizând costurile și sporind rolul științific și tehnologic italian.

Acordul NASA - ASI a fost semnat pe 21 martie 2008 . [15]

Orbitele misiunii

Misiunea a prezis 37 de orbite polare pe o perioadă de 20 de luni. [16] , cu două orbite de 53 de zile și următoarele mai scurte de 14 până la sfârșitul misiunii, în iulie 2018. În august 2016, o elice a eșuat, compromitând stabilitatea orbitelor programate cu riscul unei alte defecțiuni la cheltuiala Juno Cam . În octombrie [5] o altă defecțiune a sistemului hidraulic al motorului principal a determinat intrarea sondei în modul sigur , o procedură în care toate sistemele neesențiale sunt dezactivate [17] și acest lucru a determinat grupul de cercetare să anuleze scurtarea orbitelor [18] , deoarece aprinderea motoarelor, necesară pentru reducerea orbitei, ar fi putut pune în pericol misiunea. În acest fel, obiectivele științifice ale proiectului și o posibilă extindere a misiunii au fost păstrate. [19] În iulie 2018, Juno a realizat apoi 20 din cele 32 de orbite prevăzute în jurul gigantului gazos.

Marea Pată Roșie a lui Jupiter, folosind date radiometrice cu microunde la bordul navei spațiale NASA Juno

Orbite relevante

  • La 10 iulie 2017, la un an de la intrarea pe orbita din jurul lui Jupiter, în timpul celei de-a șasea orbite, Juno a zburat peste marea punctă roșie la o distanță de 3.500 km deasupra norilor. Toate instrumentele științifice, inclusiv JunoCam, au fost activate. [20] Datele au făcut posibilă studierea dimensiunii și adâncimii sale [21] .
  • La 24 octombrie 2017, Juno a finalizat cu succes cel de-al optulea zbor al lui Jupiter. Confirmarea a fost dată după câteva zile din cauza conjuncției solare care ar putea deteriora instrumentele de comunicare din cauza interferenței cu particulele încărcate ale Soarelui. În această împrejurare se efectuează un moratoriu de transmisie care face imposibilă comunicarea cu pământul. După acest succes, Ed Hirst al JPL a fost numit noul manager de proiect Juno. Următorul zbor a avut loc la 16 decembrie 2017 [22]
  • La 29 octombrie 2018, sonda Juno a NASA a efectuat cu succes cea de-a 16-a zbura în jurul lui Jupiter. [23]
  • În timpul celei de-a 22-a orbită desfășurată în septembrie 2019, Juno a reușit să surprindă o eclipsă de lună a satelitului Io care și-a aruncat umbra asupra lui Jupiter. [24]

Notă

  1. ^ A b c d și (EN) NASA Juno Spacecraft Lansează la Jupiter , pe nasa.gov, NASA, 5 august 2011. Adus pe 5 august 2011.
  2. ^ (EN) NASA Exploration Extens for Two Planetary Science Missions , pe nasa.gov, 8 ianuarie 2021.
  3. ^ Pentru a proteja viața străină potențială, NASA își va distruge intenționat nava spațială Jupiter de 1 miliard de dolari , la businessinsider.com .
  4. ^ (EN) Sonda Juno se îndreaptă spre Jupiter din Cape Canaveral , pe bbc.co.uk. Adus pe 5 august 2011 .
  5. ^ a b JPl: Juno în „mod sigur” cauzează probleme , pe nasa.gov .
  6. ^ Marco Malaspina,A Juno își extinde viața: încă trei ani și jumătate , pe media.inaf.it , 8 iunie 2018.
  7. ^ Juno își începe lunga călătorie la Jupiter , pe asi.it , ASI, 5 august 2011. Accesat la 5 august 2011 (arhivat din original la 11 septembrie 2011) .
  8. ^ (EN) Cronologie de lansare Atlas / Juno pe spaceflightnow.com, Spaceflight acum, 28 iulie 2011. Adus pe 5 august 2011.
  9. ^ (EN) Mike Wall, NASA Jupiter Probe Suffers Glitch After Earth Flyby in Space.com, Tech Media Network, 9 octombrie 2013. Adus pe 10 octombrie 2013.
  10. ^ (EN) Kelly Beatty, Juno's Hi-and-Bye Flyby , în Sky & Telescope, Sky Publishing, 9 octombrie 2013. Adus pe 10 octombrie 2013 (depus de „Adresa URL originală 6 ianuarie 2014).
  11. ^ (EN) JUNO Earth Flyby - Poze pe msss.com, Malin Space Science Systems. Adus la 10 octombrie 2013 .
  12. ^ (EN) Stuart Clark, Juno: nava spațială care pune teoria la încercare , pe BBC.com, 9 octombrie 2013. Adus pe 10 octombrie 2013.
  13. ^ a b c d e f g h i j Lansarea Juno: Știm mai bine sonda care va studia Jupiter - Link2Universe , pe link2universe.net . Adus la 10 mai 2015 (arhivat din original la 18 mai 2015) .
  14. ^ LEGO Figures Flying On NASA Jupiter Probe , la space.com . Adus la 10 mai 2015 .
  15. ^ ASI - Agenția Spațială Italiană, JUNO - Discovering Jupiter , pe asi.it , 4 decembrie 2008. Adus 10-10-2010 .
  16. ^ Juno: orbite specifice , la jpl.nasa.gov .
  17. ^ Juno intră în modul sigur în timpul celei de-a doua orbite polare ridicate , pe media.inaf.it .
  18. ^ JPl: Juno rămâne pe orbită extinsă , la jpl.nasa.gov .
  19. ^ Obiective păstrate după incidente , la astronomy.com .
  20. ^ (EN) Nave spațiale Juno ale NASA pentru a zbura peste Marea Pată Roșie a lui Jupiter 10 iulie , pe nasa.gov.
  21. ^ (EN) NASA Juno Sondează adâncimile marii pete roșii a lui Jupiter pe nasa.gov.
  22. ^ (EN) nasa.gov (eds), Juno Aces Opt Pass Science of Jupiter, Nume Manager de proiect nou , pe nasa.gov. Adus pe 2 noiembrie 2017 .
  23. ^ Film audio Flying over Jupiter: timelaspe al 16-lea flyby al sondei Juno , pe YouTube , media.inaf.it. Adus pe 29 noiembrie 2018 .
  24. ^ (EN) Misiunea Juno a NASA verifică eclipsa pe Jupiter , pe space.com, 17 august 2019.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Juno_(sonda_spaziale)&oldid=122139044 ”