Юнона ад старажытнарымскай багіні Юноны, у англійскім маўленні Джуна (англ.: Juno, таксама Jupiter Polar Orbiter) — аўтаматычная міжпланетная станцыя НАСА, запушчаная 5 жніўня 2011 года для даследавання Юпітэра[1]. Гэта другі праект у рамках праграмы New Frontiers. Мэтай місіі з’яўляецца выхад апарата на палярную арбіту штучнага спадарожніка ў 2016 годзе, вывучэнне магнітнага поля планеты, а таксама праверыць гіпотэзу пра наяўнасць у Юпітэра цвёрдага ядра. Акрамя таго, апарат павінны заняцца даследаванне атмасферы планеты — вызначэннем утрымання ў ёй вады і аміяка, а таксама пабудовай карты вятроў. «Юнона» стане першым апаратам на сонечных батарэях, прызначаным для вывучэння вельмі аддаленага ад Сонца Юпітэра.
Падрыхтоўка місіі і палёт
У чэрвені 2005 года місія знаходзілася ў стадыі папярэдняга праектавання. Будаўніцтвам апарата займалася кампанія Lockheed Martin Space Systems пад кіраваннем Лабараторыі рэактыўнага руху НАСА. Кіраўнік дырэктарата навуковых праграм НАСА Алан Штэрн у маі 2007 года заявіў[2], што ў 2008 фінансавым годзе будуць скончаны фазы папярэдняга праектавання і дасягнута стан гатоўнасці праекта да рэалізацыі[3].
У працэсе работ час распрацоўкі некаторых кампанентаў «Юноны» было падоўжана ў параўнанні з запланаванымі тэрмінамі. Адной з прычын затрымкі стала землетрасенне ў Цэнтральнай Італіі ў 2009 годзе, якое нанесла пашкоджанні заводу, што вырабляе кампанент АМС[4].
Запуск «Юноны»
Запуск зроблены 5 жніўня 2011. Для запуску выкарыстаная ракета-носьбіт Атлас-5 версіі 551. Час палёту да Юпітэра складзе 5,2 года. Дата выхаду на арбіту — жнівень 2016[1]. Зонд плануецца накіраваць па выцягнутай палярнай арбіце з перыядам звароту каля 11 зямных сутак, з максімальным набліжэннем да планеце менш 5000 км[5][6].
Асноўная місія павінна працягнуцца больш за год. У адрозненне ад папярэдніх апаратаў, якія даследавалі Юпітэр і якія мелі радыеізатопныя тэрмагенератары (РІТЭГ) для забеспячэння энергіяй, на «Юноне» будуць стаяць тры асабліва эфектыўныя сонечныя батарэі памерам ≈ 2×9 м. Агульная магутнасць вырабленай энергіі — 400 Вт[7].
Выпрабаванні
13 сакавіка2011 на выпрабавальным стэндзе Lockheed Martin Space Systems «Юнона» паспяхова прайшла двухтыднёвыя тэмпературныя выпрабаванні ў вакуумнай камеры[8].
Кошт
На пачатковым этапе праектавання, у 2005 годзе, планавалася, што кошт місіі не перавысіць 700 мільёнаў долараў ЗША пры ўмове, што пуск будзе ажыццёўлены не пазней за 30 чэрвеня 2010 г.[9]. Аднак, пасля сума выдаткаў была перагледжана ў большы бок. У снежні 2008 года было заяўлена, што ўлічваючы інфляцыю і перанос запуску на жнівень 2011 года, агульны бюджэт місіі трохі перавысіць 1 мільярд долараў[10].
Мінулыя падзеі
30 жніўня 2012 г на адлегласці 483 мільёна кіламетраў ад Зямлі была выканана першая карэкцыя траекторыі палёту. Галоўны рухавік Leros −1b быў уключаны на 29 хвілін 39 секунд[11].
14 верасня 2012 года была выканана другая карэкцыя арбіты. Галоўны рухавік Юноны пачаў працаваць у пятніцу ў 15.30 UTC, калі апарат знаходзіўся ў 480 мільёнах кіламетраў ад Зямлі[12]. Ён прапрацаваў каля 30 хвілін і выдаткаваў 376 кілаграм паліва. Пасля выканання манеўру хуткасць зонда змянілася на 388 метраў у секунду[13]. Абедзве карэкцыі былі выкананы для правядзення гравітацыйнага манеўру з аблётам Зямлі, запланаванага на 9 кастрычніка 2013 г.[11].
Люты 2013 — зонд пераадолеў адлегласць у 1 млрд км.
17 сакавіка 2013 г. «Юнона» перасекла арбіту Марса і накіравалася ў бок Зямлі.
З 29 мая 2013 года станцыя знаходзілася ў фазе палёту, якая атрымала назву «Унутраны рэйс № 3» («Inner Cruise 3»), які доўжыўся да лістапада 2013 года[14].
5 ліпеня 2016 года касмічны зонд «Юнона», пераадолеўшы 2,8 мільярда км (18,7 а. а.), дасягнуў арбіты Юпітэра.
Запланаваныя падзеі
У лістападзе 2016 года на працягу 20 дзён «Юнона» зробіць 2 калібравальных вітка вакол планеты для падладкі навуковай апаратуры.
З дапамогай інструментаў, якія працуюць у інфрачырвоным і мікрахвалевым дыяпазонах, «Юнона» памерае цеплавое выпраменьванне, якое зыходзіць з глыбінь планеты. Гэтыя назіранні дазволяць дапоўніць карціну папярэдніх даследаванняў складу планеты, ацаніўшы колькасць і размеркаванне вады, і, такім чынам, кіслароду. Гэтыя дадзеныя дапамогуць даць прадстаўленне аб паходжанні Юпітэра. Акрамя таго, «Юнона» будзе даследаваць канвекцыйныя працэсы, якія кіруюць агульнай цыркуляцыяй атмасферы. З дапамогай іншых прыбораў будуць сабраны дадзеныя аб гравітацыйным полі планеты і пра палярных абласцях магнітасферы[7].
У кастрычніку 2017 апарат будзе зведзены з арбіты і накіраваны ў атмасферу газавага гіганта, дзе згарыць. Такім чынам будзе папярэджана магчымае сутыкненне ў будучыні з адным з галілеевых спадарожнікаў Юпітэра (дзе дапускаецца магчымасць існавання жыцця, таму іх забруджванне біялагічным матэрыялам з Зямлі непажадана).
Аналіз атрыманай ад апарата інфармацыі зойме некалькі гадоў.
Задачы і інструменты
«Юнона» на стадыі канструявання. Тесты на вярчальным стэндзе.
Структура атмасферы:
Microwave Radiometer (MWR) — мікрахвалевы радыёметр; фіксуе выпраменьванне з даўжынёй хвалі 1,3-50 сантыметраў, складаецца з шасці асобных радыёметраў; асноўная мэта — даследаванне глыбокіх слаёў атмасферы Юпітэра. Пранікальная здольнасць — 550 кіламетраў углыб аблокаў планеты. MWR павінен дапамагчы адказаць на пытанне аб тым, як фармаваўся Юпітэр, а таксама пра тое, наколькі глыбока заходзіць цыркуляцыя атмасферы, выяўленая касмічным апаратам Галілеа. Радыёметр даследуе колькасць аміяку і вады ў атмасферы[7][15].
Відэарэпартаж «Голаса Амерыкі» пра апошнія падрыхтоўкі перад запускам касмічнага апарата. Распавядаецца аб місіі апарата і аб асноўных дэталях канструкцыі
Магнітнае поле:
магнітfметры Flux Gate Magnetometer (FGM) і прыбор для рэгістрацыі палажэнні адносна магнітнага поля планеты Advanced Stellar Compass (ASC). Гэтыя прылады служаць мэтам карціравання магнітнага поля і вывучэнне дынамікі працэсаў у магнітасферы, а таксама вызначэнне трохмернай структуры магнітасферы на полюсах Юпітэра[7][16].
Праграма для даследавання магнітасферы на полюсах:
Jovian Aurora Distribution Experiment (JADE) прызначаны для даследавання палярных ззянняў на Юпітэры;
Energetic Particle Detector (JEDI) будзе фіксаваць размеркаванне іонаў вадароду, гелія, кіслароду, серы і іншых на полюсах;
WAVES — спектраметр для даследавання абласцей палярных ззянняў;
UV spectrograph (UVS) — спектраграф ультрафіялетавага выпраменьвання; будзе фіксаваць даўжыню хвалі, становішча і час для фатонаў ультрафіялетавага спектру; будзе прадастаўляць спектраграмы ўльтрафіялетавага выпраменьвання з абласцей палярнага ззяння[17].
Унутраная структура:
Gravity Science Experiment (GCE) — шляхам вымярэння гравітацыйнага поля прыбор пабудуе карту размеркавання мас на Юпітэры[18].
Здымка паверхні:
JunoCam (JCM) — трохкаляровая відэакамера, адзіная на зондзе. Праведзена па той жа тэхналогіі, што і камера MARDI марсахода К’юріосіці і мае 2-МП сенсар (1600 на 1200 пікселяў) KODAK KAI-2020. Магчымасці камеры не дазволяць здымаць ёй спадарожнікі Юпітэра. Непасрэдныя здымкі Юпітэра будуць вырабляцца толькі падчас максімальнага збліжэння з планетай, з адлегласці 5000 км, разрозненне складзе 25 км на піксель. Мяркуецца, што перш чым радыяцыя Юпітэра выведзе з ладу электроніку камеры, той, што за сем віткоў апарата вакол планеты, паспее зрабіць дастатковую колькасць здымкаў[19].
Сонечныя панэлі
«Юнона» з’яўляецца першай місіяй да Юпітэра, якая выкарыстоўвае сонечныя панэлі замест радыеізатопных тэрмаэлектрычных генератараў. Знаходзячыся на арбіце Юпітэра, «Юнона» будзе атрымліваць усяго 4 % ад таго сонечнага святла, які апарат мог бы атрымліваць на Зямлі[20], аднак паляпшэнні ў тэхналогіі вырабу і эфектыўнасці панэляў на працягу апошніх дзесяцігоддзяў змаглі дазволіць выкарыстоўваць сонечныя панэлі прымальных памераў на адлегласці ў 5 а.а. ад Сонца.
«Юнона» выкарыстоўвае тры сіметрычна размешчаных масівы сонечных панэлей. Кожны з гэтых масіваў складае 2,7 метра ў шырыню і 8,9 метраў у даўжыню. Адзін з масіваў трохі вузей іншых, яго шырыня складае 2,091 метраў, што зроблена для палягчэння складання панэлей пры старце. Агульная плошча ўсіх панэлей — 60 квадратных метраў. Калі б панэлі выкарыстоўваліся на арбіце Зямлі, яны б выраблялі каля 15 кілават энергіі. На арбіце Юпітэра магутнасць складзе ўсяго 486 ват, пры гэтым з часам яна паменшыцца да 420 ват з-за ўздзеяння радыяцыі[21]. Сонечныя панэлі будуць знаходзіцца пад сонечным святлом практычна на працягу ўсёй місіі.
На борце таксама знаходзяцца два літый-іонных акумулятара, якія будуць сілкаваць апарат падчас праходжання ў цені. Акумулятары будуць зараджацца, калі даступныя лішкі энергіі[7].
Фігуркі LEGO і шыльда Галілея
На борце касмічнага апарата знаходзіцца шыльда, прысвечаная Галілеа Галілею. Шыльда была прадстаўлена Італьянскім касмічным агенцтвам, яе памер складае 7,1 на 5,1 сантыметраў, а вага — 6 грам. На таблічцы намаляваны сам Галілей, а таксама надпіс, зробленая ім у студзені 1610, калі ён упершыню назіраў аб’екты, якія пасля сталі вядомыя як галілеевыя спадарожнікі.
Таксама на борце знаходзяцца тры фігуркі LEGO — Галілея, рымскага бога Юпітэра і яго жонкі Юноны[22]. У рымскай міфалогіі Юпітэр ахутаў сябе покрывам аблокаў, каб схаваць свае правіны. Юнона ж назірала яго з гары Алімп над аблокамі і магла зразумець сапраўдную сутнасць Юпітэра. Фігурка Юноны трымае ў руках павелічальнае шкло, як сімвал пошуку ісціны, а Юпітэр — маланку.
Хоць усе фігуркі LEGO вырабляюцца з пластмасы, гэтыя фігуркі былі зробленыя з алюмінія, каб вытрымаць экстрэмальныя ўмовы падчас палёту[23].
↑Juno instruments. JunoCam(англ.)(недаступная спасылка). Вісконсінскі ўніверсітэт у Мадысане. Архівавана з першакрыніцы 21 лютага 2010. Праверана 20 лістапада 2012.
