Юнона

«Юнона» — автоматическая межпланетная станция НАСА, запущенная 5 августа 2011 года для исследования Юпитера. Это второй проект в рамках программы «Новые рубежи». Целью миссии является выход аппарата на полярную орбиту искусственного спутника газового гиганта в 2016 году, изучение магнитного поля планеты, а также проверка гипотезы о наличии у Юпитера твёрдого ядра. Rotating_Juno_for_Integrating_InstrumentsКроме того, аппарат должен заняться исследованием атмосферы планеты — определением содержания в ней воды и аммиака, а также построением карты ветров. «Юнона» станет первым аппаратом на солнечных батареях, предназначенным для изучения весьма удалённого от Солнца Юпитера. «Юнона» также станет и первым аппаратом, сделавшим снимки северного и южного полюсов Юпитера. Предыдущим космическим миссиям до сих пор не удавалось сфотографировать полюса Юпитера, также это невозможно сделать с Земли.

Подготовка миссии и полёт

В июне 2005 года миссия находилась в стадии предварительного проектирования. Глава директората научных программ НАСА Алан Штерн в мае 2007 года заявил, что в 2008 финансовом году будут закончены фазы предварительного проектирования и достигнуто состояние готовности проекта к реализации.

Запуск произведён 5 августа 2011 года. Для запуска использована ракета-носитель «Атлас-5» версии 551.

Время полёта к Юпитеру составит 5,2 года. Дата выхода на орбиту — август 2016 года. Зонд планировалось направить по вытянутой полярной орбите с периодом обращения около 11 земных суток, с максимальным приближением к планете менее 5000 км; летом 2015 года были внесены коррективы: решено изменить орбиту так, чтобы один оборот вокруг Юпитера зонд совершал не за 11 земных суток, как предполагалось ранее, а за 14.
800px-Juno_separates_from_Centaur_upper_stage
Основная миссия должна продлиться более года. В отличие от предыдущих аппаратов, исследовавших Юпитер и имевших радиоизотопные термоэлектрогенераторы (РИТЭГи) для обеспечения энергией, на «Юноне» установлены три солнечные батареи длиной 8,9 м (из них одна имеет ширину 2,1 м, а остальные — 2,9 м) с повышенной на 50 % по отношению к прошлым миссиям эффективностью и устойчивостью к радиации, и два литий-ионных аккумулятора, ёмкостью по 55 ампер-часов каждый. Общая мощность вырабатываемой энергии — 490 Вт в начале миссии и 420 Вт к моменту её завершения.

Прошедшие события

30 августа 2012 года на расстоянии 483 миллиона километров от Земли была выполнена первая коррекция траектории полёта. Маршевый двигатель LEROS-1b был включен на 29 минут 39 секунд.

14 сентября 2012 года была выполнена вторая коррекция орбиты. Главный двигатель «Юноны» начал работать в пятницу в 15:30 UTC, когда аппарат находился в 480 миллионах километров от Земли. Он проработал около 30 минут и израсходовал 376 килограммов топлива. После выполнения манёвра скорость зонда изменилась на 388 метров в секунду. Обе коррекции были выполнены для проведения гравитационного манёвра с облётом Земли, запланированного на 9 октября 2013 года.

К февралю 2013 года зонд преодолел расстояние в 1 млрд км.

17 марта 2013 года «Юнона» пересекла орбиту Марса и направилась в сторону Земли.Juno's_interplanetary_trajectory

С 29 мая 2013 года станция находится в фазе полета, получившей название Inner Cruise 3, которая продлится до ноября 2013 года.

9 октября 2013 года «Юнона» совершила гравитационный манёвр у Земли в 559 км от её поверхности для разгона аппарата. Приращение скорости аппарата после гравитационного маневра составило 7,3 км/с; скорость зонда после совершения гравитационного маневра составила около 40 000 км/ч. Также было проведено тестирование научных приборов, в ходе которого произошла нештатная ситуация — зонд ушел в спящий режим; проблему удалось полностью устранить 17 октября. Во время сближения с Землей «Юнона» сделала снимки побережья Южной Америки и Атлантического океана; также был сделан снимок Юпитера (расстояние в тот момент составляло 764 млн км). Следующие снимки будут произведены только в июле 2016 года, после выхода зонда на орбиту Юпитера.Junoearthflyby

Планируемые события

В июле 2016 года, после пятилетнего перелёта, преодолев 2,8 млрд км (18,7 а. е.), «Юнона» выйдет на орбиту Юпитера. В течение одного земного года аппарат должен сделать 33 оборота вокруг Юпитера, каждый из которых будет занимать 14 земных дней. Вращение аппарату будет придано таким образом, чтобы каждый из научных приборов выполнил свою задачу.

В ноябре 2016 года в течение 20 дней «Юнона» совершит 2 калибровочных витка вокруг планеты для подстройки научной аппаратуры.

С помощью инструментов, работающих в инфракрасном и микроволновом диапазонах, «Юнона» измерит тепловое излучение, исходящее из глубин планеты. Эти наблюдения позволят дополнить картину предыдущих исследований состава планеты, оценив количество и распределение воды, и, следовательно, кислорода. Эти данные помогут дать представление о происхождении Юпитера. Кроме того, «Юнона» будет исследовать конвекционные процессы, которые управляют общей циркуляцией атмосферы. С помощью других приборов будут собраны данные о гравитационном поле планеты и о полярных областях магнитосферы.
Jupiter_and_the_Galilean_SatellitesСравнение Галилеевых спутников с Юпитером. Сверху вниз: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто

В октябре 2017 года аппарат будет сведен с орбиты и направлен в атмосферу газового гиганта, где сгорит. =(=(=( Таким образом будет предупреждено возможное столкновение в будущем с одним из галилеевых спутников Юпитера: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто (в порядке удаления от Юпитера). Они входят в число крупнейших спутников Солнечной системы и могут наблюдаться в небольшой телескоп. На них допускается возможность существования жизни, поэтому их загрязнение биологическим материалом с Земли нежелательно.
Galilean_moon_Laplace_resonance_animation
Анализ полученной от аппарата информации займёт несколько лет.

Солнечные панели

«Юнона» является первой миссией к Юпитеру, использующей солнечные панели вместо радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Находясь на орбите Юпитера, «Юнона» будет получать всего 4 % от того солнечного света, который аппарат мог бы получать на Земле, однако улучшения в технологии изготовления и эффективности панелей в течение последних десятилетий смогли позволить использовать солнечные панели приемлемых размеров на расстоянии в 5 а. е. от Солнца.

«Юнона» использует три симметрично расположенных массива солнечных панелей. Каждый из этих массивов составляет 2,7 метра в ширину и 8,9 метра в длину. Один из массивов немного уже других, его ширина составляет 2,091 метра, что сделано для облегчения складывания панелей при старте. Общая площадь всех панелей — 60 м². Если бы панели использовались на орбите Земли, они бы производили около 15 киловатт энергии. На орбите Юпитера мощность составит всего 486 ватт, при этом со временем она уменьшится до 420 ватт из-за воздействия радиации. Солнечные панели будут находиться под солнечным светом практически в течение всей миссии.

На борту также находятся два литий-ионных аккумулятора, которые будут питать аппарат во время прохождения в тени. Аккумуляторы будут заряжаться, когда доступны излишки энергии.

Интересные факты

Аппарат получил название в честь богини Юноны из римского пантеона, жены бога Юпитера (соответствующего греческому Зевсу). При этом самые крупные спутники Юпитера названы именами возлюбленных Зевса из греческой мифологии. Согласно мифам, Юпитер окутал себя покровом облаков, чтобы скрыть свои проступки. Юнона же наблюдала за ним с горы Олимп поверх облаков и могла понять истинную сущность Юпитера.

На борту космического аппарата находится табличка, посвященная Галилео Галилею. Табличка была представлена Итальянским космическим агентством, её размер составляет 7,1 на 5,1 сантиметра, а вес — 6 грамм. На табличке изображен сам Галилей, а также надпись, сделанная им в январе 1610 года, когда он впервые наблюдал объекты, которые впоследствии стали известны как галилеевы спутники.
800px-Juno_lego
Также на борту находятся три фигурки LEGO — Галилея, римского бога Юпитера и его жены Юноны. Фигурка Юноны держит в руках увеличительное стекло, как символ поиска истины, а Юпитер — молнию. Хотя фигурки LEGO вообще-то производятся из пластмассы, эти фигурки были сделаны из алюминия, чтобы выдержать экстремальные условия во время полёта.

Приборы зонда

Юнона получила полный комплект оборудования для всестороннего изучения Юпитера:
-магнитометр MWR для составления карты магнитосферы планеты;
-детектор частиц JEDI, отображающий распределение ионов гелия, водорода, кислорода в магнитном поле;
-масс-спектрометр JADE, фиксирующий частицы в полярном сиянии;
-детектор плазменных и радиоволн Waves;
-спектрограф ультрафиолетового излучения UVS для определения структуры полярных сияний;
-инфракрасную камеру JIRAM, снимающую атмосферу с высоким разрешением;
-камеру видимого спектра JunoCam, которая даст цветные снимки планеты при близком приближении к ней.

Ждем середины 2016 года!=)

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.