Википедија

Junona (sonda)

Junona (engl. Juno) je sonda američke svemirske agencija NASA lansirana 5. avgusta 2011. čiji je cilj detaljno proučavanje nastanka i razvitka Jupitera i njegovog sistema.[2]

Junona (Juno)

Umetničko viđenje Junone u orbiti Jupitera.
Umetničko viđenje Junone u orbiti Jupitera.

Operator NASA
Proizvođač Lokid Martin
Tip misije orbiter
Datum lansiranja 5. avgust 2011.[1]
Kraj misije U toku (>4 godine)
Raketa-nosač Atlas V-551
Mesto lansiranja VS Kejp Kanaveral
Masa 3.625 kg
Izvor napajanja solarni paneli
Snaga napajanja ≈400 W
Vrsta orbite polarna
Ulazak u orbitu 5. jul 2016. u 03.53 UTC
Inklinacija orbite 90 °
Orbitalni period 14 dana
Periapsis 4.300 km
Međunarodna oznaka 2011-040A
Vebsajt SWRI, NASA

Logo misije Junona
Logo misije Junona

Letelica je dobila ime po Junoni, ženi rimskog boga Jupitera.[3] Lansirana je sa vazduhoplovne stanice Kejp Kanaveral na Floridi u 12.25 po lokalnom vremenu,[4] a put do cilja trajao je pet godina. Junona treba da napravi 33 orbite (polarne) oko Jupitera, i da — koristeći svojih 8 naučnih instrumenata — pronikne ispod oblaka koji pokrivaju planetu ispitujući poreklo, strukturu, atmosferu i magnetosferu planete, pokušavajući da utvrdi da li Jupiter ima čvrsto jezgro.

Ovo je prva sonda ka spoljašnjim (gasovitim) planetama koja će za napajanje koristiti solarne panele. Obično se za napajanje tih sondi koristi nuklearno gorivo, ali je tehnologija solarnih ćelija dovoljno napredovala da su inženjeri rešili da Junona bude napajana Sunčevom energijom. Sonda poseduje tri velika solarna „krila” za proizvodnju energije (ukupno 18.698 individualnih solarnih ćelija), koja će u orbiti oko Jupitera proizvoditi oko 500 W, dok bi u orbiti oko Zemlje proizvodila preko 14.000 W.[5]

Tok misije

uredi

Lansiranje

uredi
 
Lansiranje

Sonda Junona lansirana je 5. avgusta 2011. u 16.25 UTC raketom Atlas V sa lansirne rampe 41 vazduhoplovne baze Kejp Kanaveral na Floridi. Raketa (fabrički broj AV-029) bila je u konfiguraciji 551 — sa pet pomoćnih raketnih motora na čvrsto gorivo, jednim RD-180 raketnim motorom za prvi stepen i jednim RL-10 motorom za pogon Kentaur drugog stepena. Po odvajanju motora sa čvrstim gorivom i prvog stepena, usledilo je prvo sagorevanje drugog stepena u trajanju od 6 minuta, čime je dostignuta parking orbita.[6] Trideset minuta kasnije, motor drugog stepena ponovo je upaljen i sagorevao je još 9 minuta nakon čega je sonda dostigla drugu kosmičku brzinu i bila u heliocentričnoj orbiti.

Pre odvajanja sonde, Kentaur drugi stepen rakete je uz pomoć malih reakcionih motora ušao u rotaciju od 1,4 o/min. Sonda se odvojila 54 minuta nakon poletanja i odmah počela da otvara solarne panele. Solarni paneli su uspešno otvoreni i baterije su počele da se pune, a usled otvaranja panela broj obrtaja se smanjio za 2/3. Sonda se konstantno rotira kako bi bila stabilnija tokom međuplanetarnog putovanja, a po ulasku u orbitu oko Jupitera ovim se postiže da svi instrumenti mogu da ispitaju planetu.[7][8]

Put do Jupitera trajao je 5 godina, uz jedan prolet pored Zemlje u oktobru 2013. godine.[9][10] Sonda je 12. avgusta iste godine prešla polovinu puta do Jupitera, a tokom petogodišnjeg putovanja ukupno je prevalila 19 AJ (2,84 milijarde kilometara).[11]

Prolet pored Zemlje

uredi
 
Fotografija koju je sonda snimila tokom prolaska pored Zemlje

Nakon što je provela oko dve godine u eliptičnoj heliocentričnoj orbiti, sonda se vratila i proletela pored Zemlje u oktobru 2013. godine. Iskoristila je Zemljinu gravitaciju i postigla dodatno ubrzanje (gravitacioni manevar, poznatiji kao gravitaciona „praćka”) kako bi stigla do Jupitera.[12] Ovim proletom sonda je povećala brzinu za oko 3,9 km/s (14.160 km/h) što je bilo dovoljno da se uputi ka najvećoj planeti Sunčevog sistema.[13][14] Tokom proleta, naučnici su iskoristili priliku da testiraju instrumente sonde i uvežbaju pojedine procedure pre početka glavne misije.[15]

Junona je 13. januara 2016. godine, u 19.00 UTC, postala najudaljenija sonda napajana solarnim panelima, pretekavši sondu Rozeta. U tom trenutku od Sunca je bila udaljena 793 miliona kilometara.[16][17]

Sonda je 3. februara 2016. sprovela paljenje motora kako bi korigovala putanju ka Jupiteru. U tom trenutku bila je oko 82 miliona kilometara od svog cilja, i oko 684 miliona kilometara od Zemlje.[18] Sonda se 27. maja našla u gravitacionom balansu Sunca i Jupitera (kada je sila gravitacije na sondu ova dva nebeska tela ista) i od tada je Jupiter počeo da privlači sondu u svoje gravitaciono polje.[19] Od 24/25. juna sonda se nalazi u magnetosferi Jupitera, a tranziciju su detektovali instrumenti.[20]

Ulazak u orbitu

uredi

Nekoliko dana pre paljenja motora za ulazak u orbitu poslate su komande da se otvori zaštitni poklopac motora, isključe instrumenti i presurizuje pogonski sistem (dovod goriva), nakon čega su poslate i finalne komande; od tog trenutka sonda je bila u autonomnom režimu, što znači da su punu kontrolu imali računari sonde. U autonomnom režimu sonda je sa Zemljom komunicirala samo putem kratkih tonova, na osnovu kojih su inženjeri znali da se sve odvija prema planu. Neposredno pred paljenje motora, mali reakcioni motori sonde su upotrebljeni da letelica dođe u pravilnu orijentaciju; solarni paneli su time okrenuti od Sunca, pa je sonda za napajanje morala da koristi baterije. Nakon pravilne orijentacije, rotacija sonde je uz pomoć reakcionih motora uvećana sa 2 na 5 rotacija u minuti, kako bi se stabilizovala za paljenje glavnog motora.[21][22]

Paljenje motora Leros-1b za ulazak u orbitu dogodilo se u 03.18 UTC, a sagorevanje je trajalo 35 minuta i 2 sekunde (oko jedne sekunde od planiranog). Motor je proizvodio 645 N potiska i usporio sondu za 542 m/s. U 03.53 UTC motor je ugašen i kontrolori na Zemlji proglasili su da je sonda uspešno ušla u orbitu. Odmah nakon toga, sonda se vratila na dve rotacije u minuti i reorijentisala ka Suncu kako bi se baterije ponovo napunile.[23] Signalu sa Jupitera trebalo je oko 48 minuta da stigne do Zemlje, a neposredno pred paljenje motora sonda je pod uticajem Jupiterove gravitacije postigla brzinu od oko 74 km/s (266.000 km/h),[24] po čemu se svrstava u najbrže istraživačke sonde do sada.[25][26] Prve dve orbite trajaće po 53,5 dana[27], a nakon toga sonda će 19. oktobra sprovesti još jedno paljenje motora kako bi ušla u konačnu orbitu od 14 dana.[28] Sledeći bliski prelet preko oblaka dogodiće se 28. avgusta 2016, a do tada će se aktivirati svi instrumenti tako da će otpočeti prikupljanje podataka.

Instrumenti

uredi

Naučni ciljevi misije biće postignuti uz pomoć devet instrumenata ugrađenih na sondu Junona:[29][30][31][32][33]

Ilustracija Naziv instrumenta Akronim Opis i naučni ciljevi
 
Mikrotalasni radiometar
MWR
 Mikrotalasni radiometar sastoji se iz šest antena montiranih na dve strane sonde. Ove antene vršiće merenja elektromagnetskih talasa na mikrotalasnim frekvencijama: 600 MHz, 1,2 GHz, 2,4 GHz, 4,8 GHz, 9,6 GHz i 22 GHz, jer samo pomoću ovih frekvencija se može prodreti kroz gustu atmosferu Jupitera. Radiometrom će se izmeriti količina vode i amonijaka u dubljim delovima atmosfere do pritiska od 200 bara ili dubine od 500 do 600 km. Kombinacija različitih talasnih dužina i uglova emisije bi trebalo da omogući prikupljanje temperaturnog profila različitih slojeva atmosfere. Prikupljeni podaci pokazaće koliko je duboka cirkulacija unutar atmosfere.[34][35] (Glavni istraživač: Majk Jansen, JPL)
 
Maper Jupiterovih aurora u infracrvenom spektru
JIRAM
 Spektrometar JIRAM radiće u infracrvenom spektru (između 2 i 5 μm) i prikupljati podatke o plićim slojevima atmosfere, na dubini između 50 i 70 km, gde se pritisak kreće između 5 i 7 bara. Prikupiće fotografije aurora na talasnoj dužini od 3,4 μm u regionima sa obiljem trivodoničnih katjona (H3+). Merenjem toplote koju zrači planeta, JIRAM će moći da odredi kako se kreću oblaci sa vodom ispod površine. Takođe će moći da detektuje metan, vodenu paru, amonijak i fosfin. Odlučeno je da ovaj instrument ne mora da ispuni sve uslove za rad u zoni visokog zračenja koja vlada oko Jupitera.[36][37][38]
(Glavni istraživač: Anđoleta Koradini, Italijanski nacionalni institut za astrofiziku)
 
Magnetometar
MAG
 Istraživanje magnetskog polja ima tri cilja: mapiranje magnetskog polja, određivanje dinamike Jupiterove unutrašnjosti i određivanje trodimenzione strukture polarne magnetosfere.
(Glavni istraživač: Džek Konerni, Godarov centar)
 
Gravitaciona nauka
GS
 Gravitacija će se meriti uz pomoć radio-talasa jer će se tako stvoriti mapa raspodele mase unutar planete. Neravnomerna raspodela mase unutar Jupitera uslovljava male gravitacione varijacije koje sonda može da iskusi prilikom proleta blizu površine planete, a manifestuju se tako što sonda blago ubrzava ili usporava. Varijacije će biti detektovane praćenjem Doplerovog efekta radio-talasa koje sonda šalje ka Zemlji.[39][40] (Glavni istraživači: Džon Anderson, JPL; Lucijano Jes, Sapienca univerzitet u Rimu)
 
Eksperiment distribucije Jupiterovih aurora
JADE
 Detektor energetskih čestica JADE meriće ugaonu raspodelu, energiju i vektor brzine jona i elektrona na niskim energetskim nivoima (za jone između 13 i 20 eV, a za elektrone između 200 eV i 40 KeV) koji su prisutni u Jupiterovim aurorama. Instrumenti su montirani na tri strane gornje ploče sonde, tako da je frekvencija prikupljanja uzoraka tri puta veća nego da su svi montirani na istoj strani.[41]
(Glavni istraživač: Dejvid Mekomas, Jugozapadni istraživački institut)
 
Detektor energetskih čestica oko Jupitera
JEDI
 Detektor energetskih čestica JEDI meriće ugaonu raspodelu, energiju i vektor brzine jona i elektrona na visokim energetskim nivoima (za jone između 20 i 1.000 KeV, a za elektrone između 40 KeV i 500 KeV) koji su prisutni u polarnoj magnetosferi Jupitera. Instrument se sastoji od tri identična senzora namenjena istraživanju jona vodonika, helijuma, kiseonika i sumpora.[42] (Glavni istraživač: Beri Mok, Laboratorija za primenjenu fiziku)
 
Senzor radio i plazma talasa
Waves
 Ovim instrumentom identifikovaće se regioni struja unutar aurora koji definišu radio-emisije planete i ubrzanje čestica unutar aurora. Ovo će se postići merenjem radio i plazma spektra prilikom preleta preko polarnih regiona gde se aurore javljaju. (Glavni istraživač: Vilijam Kurt, Univerzitet u Ajovi)
 
Spektrograf ultraljubičastog spektra
UVS
 Ovaj instrument obezbediće spektralne fotografije emisije čestica iz aurora unutar polarne magnetosfere. (Glavni istraživač: Dž. Randal Gledston, Jugozapadni istraživački institut)
 
JunoCam
JCM
 Kamera u vidljivoj svetlosti/teleskop, koji se našao među instrumentima sonde kako bi se podstaklo učestvovanje obrazovnih institucija i šire javnosti. Biće u funkciji tokom prvih sedam orbita oko planete, nakon čega će prestati da radi zbog uticaja Jupiterovog zračenja i magnetnog polja.
(Glavni istraživač: Majkl Malin, Malin Space Science Systems)

Galerija

uredi
  •  
    Junona tokom izrade
  •  
    Putanja Junone, sa okvirnim datumima
  • Snimak lansiranja svemirske sonde Junona

Reference

uredi
  1. ^ Dunn, Marcia (5. 8. 2011). „NASA probe blasts off for Jupiter after launch-pad snags”. MSN. Pristupljeno 31. 8. 2011. 
  2. ^ Winds in Jupiter's Little Red Spot almost twice as fast as strongest hurricane
  3. ^ „NASA's Juno Spacecraft Launches to Jupiter”. NASA. 5. 8. 2011. Arhivirano iz originala 26. 04. 2020. g. Pristupljeno 5. 8. 2011. 
  4. ^ Ray, Justin. „Video: When Juno launched to begin 5-year trek to Jupiter”. Spaceflightnow.com. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  5. ^ „NASA - Juno's Solar Cells Ready to Light Up Jupiter Mission”. www.nasa.gov. Arhivirano iz originala 26. 04. 2020. g. Pristupljeno 22. 1. 2016. 
  6. ^ „Atlas/Juno launch timeline”. 28. 7. 2011. Pristupljeno 8. 8. 2011. 
  7. ^ „Juno Mission Profile & Timeline”. Arhivirano iz originala 25. 11. 2011. g. Pristupljeno 7. 7. 2016. 
  8. ^ Administrator, NASA (27. 6. 2016). „Juno's Solar Cells Ready to Light Up Jupiter Mission”. Arhivirano iz originala 26. 04. 2020. g. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  9. ^ Juno Spacecraft Overview Juno – NASA's Second New Frontiers Mission to Jupiter. Archive copy from September 2, 2011
  10. ^ „Atlas/Juno launch timeline”. Spaceflight Now. 28. 7. 2011. 
  11. ^ „NASA's Juno is Halfway to Jupiter”. NASA. 12. 8. 2013. Arhivirano iz originala 17. 03. 2021. g. Pristupljeno 12. 8. 2013. 
  12. ^ „Earth Flyby | Mission Juno”. Mission Juno. Pristupljeno 2. 10. 2015. 
  13. ^ „NASA's Juno Gives Starship-Like View of Earth Flyby”. Pristupljeno 2. 10. 2015. 
  14. ^ Greicius, Tony. „Juno Earth Flyby”. NASA. Arhivirano iz originala 26. 04. 2020. g. Pristupljeno 8. 10. 2015. 
  15. ^ Greicius, Tony (13. 2. 2015). „NASA's Juno Gives Starship-Like View of Earth Flyby”. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  16. ^ Perez, Martin. „Juno Spacecraft Breaks Solar Power Distance Record”. NASA. Arhivirano iz originala 16. 01. 2016. g. Pristupljeno 14. 1. 2016. 
  17. ^ Clark, Stephen. „Jupiter-bound Juno spacecraft breaks solar power distance record”. Spaceflightnow.com. Pristupljeno 22. 1. 2016. 
  18. ^ Greicius, Tony. „NASA’s Juno Spacecraft Burns for Jupiter”. NASA. Arhivirano iz originala 04. 02. 2016. g. Pristupljeno 4. 2. 2016. 
  19. ^ Greicius, Tony (27. 5. 2016). „NASA's Juno Spacecraft Crosses Jupiter/Sun Gravitational Boundary”. NASA. Arhivirano iz originala 30. 05. 2016. g. Pristupljeno 28. 5. 2016. 
  20. ^ Greicius, Tony. „NASA's Juno Spacecraft Enters Jupiter's Magnetic Field”. NASA.gov. Arhivirano iz originala 03. 07. 2016. g. Pristupljeno 1. 7. 2016. 
  21. ^ Clark, Stephen. „Timeline of Juno’s historic arrival at Jupiter”. Spaceflightnow.com. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  22. ^ Clark, Stephen. „Juno switched to autopilot mode for Jupiter final approach”. Spaceflightnow.com. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  23. ^ „Live Coverage of the Juno Orbital Insertion at Jupiter”. Youtube. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  24. ^ Clark, Stephen. „Juno spacecraft braves the unknown at Jupiter to enter orbit”. Spaceflightnow.com. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  25. ^ Beutel, Allard. „NASA's Juno Spacecraft in Orbit Around Mighty Jupiter”. NASA.gov. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  26. ^ Gebhardt, Chris. „Juno successfully completes orbital insertion burn to arrive at Jupiter”. Nasaspaceflight.com. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  27. ^ Clark, Stephen. „Live coverage: NASA’s Juno spacecraft arrives at Jupiter – Spaceflight Now”. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  28. ^ Chang, Kenneth. „NASA’s Juno Spacecraft Enters Jupiter’s Orbit”. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  29. ^ „Instrument Overview”. Wisconsin University-Madison. Arhivirano iz originala 16. 10. 2008. g. Pristupljeno 13. 10. 2008. 
  30. ^ „Key and Driving Requirements for the Juno Payload Suite of Instruments” (PDF). JPL. Arhivirano iz originala (PDF) 21. 7. 2011. g. Pristupljeno 23. 2. 2011. 
  31. ^ „Juno Spacecraft: Instruments”. Southwest Research Institute. Arhivirano iz originala 26. 4. 2012. g. Pristupljeno 20. 12. 2011. 
  32. ^ „Juno Launch: Press Kit August 2011” (PDF). NASA. str. 16—20. Pristupljeno 20. 12. 2011. 
  33. ^ „MORE AND JUNO KA-BAND TRANSPONDER DESIGN, PERFORMANCE, QUALIFICATION AND IN-FLIGHT VALIDATION” (PDF). Laboratorio di Radio Scienza del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, università "Sapienza". 2013. Arhivirano iz originala (PDF) 04. 03. 2016. g. Pristupljeno 05. 07. 2016. 
  34. ^ T. Owen; S. Limaye (23. 10. 2008). University of Wisconsin, ur. „Instruments : Microwave Radiometer”. Arhivirano iz originala 28. 3. 2014. g. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  35. ^ University of Wisconsin (ur.). „Juno spacecraft MWR”. Pristupljeno 19. 10. 2015. 
  36. ^ „About Jiram”. IAPS (Institute for Space Astrophysics and Planetology of the Italian INAF). Arhivirano iz originala 09. 08. 2016. g. Pristupljeno 27. 6. 2016. 
  37. ^ T. Owen; S. Limaye (23. 10. 2008). University of Wisconsin, ur. „Instruments : The Jupiter Infrared Aural Mapper”. Arhivirano iz originala 3. 3. 2016. g. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  38. ^ University of Wisconsin (ur.). „Juno spacecraft JIRAM”. Pristupljeno 19. 10. 2015. 
  39. ^ Anderson, John; Mittskus, Anthony (23. 10. 2008). University of Wisconsin, ur. „Instruments : Gravity Science Experiment”. Arhivirano iz originala 4. 2. 2016. g. Pristupljeno 5. 7. 2016. 
  40. ^ University of Wisconsin (ur.). „Juno spacecraft GS”. Pristupljeno 19. 10. 2015. 
  41. ^ University of Wisconsin (ur.). „Juno spacecraft JADE”. Pristupljeno 19. 10. 2015. 
  42. ^ University of Wisconsin (ur.). „Juno spacecraft JEDI”. Pristupljeno 19. 10. 2015. 

Spoljašnje veze

uredi
 
Junona na Vikimedijinoj ostavi.
 
Vikinovosti imaju novost(i) za članak Junona (sonda).
Preuzeto iz „https://sr.wiki.x.io/w/index.php?title=Јунона_(сонда)&oldid=26800038”