A Juno é a segunda missão do Programa New Frontiers da NASA a ser lançada, tendo sido precedido pela sonda New Horizons,[7] e a segunda sonda a orbitar Júpiter, seguindo a Galileo que orbitou o planeta entre 1995 e 2003. A nave irá orbitar o planeta por um período de 20 meses, realizando 37 voltas completas e desenvolvendo diversos estudos e medições.[7] Após o fim deste período, a sonda mergulhará na atmosfera do planeta até ser completamente destruída pela pressão dos gases ali existentes.
A Juno foi a primeira missão que levou uma nave movida a energia solar comandada a partir da Terra, além de orbitar de polo a polo de um planeta. Em janeiro de 2016, Juno se tornou a nave espacial movida a energia solar que chegou mais longe.[5] Ela passou a marca de 791 milhões de quilômetros, antes feita pela sonda Rosetta, da Agência Espacial Europeia, em outubro de 2012. Outras sondas foram mais longe, mas eram alimentadas por geradores nucleares.[5] Além disso, ela detém outro recorde: conforme o Guinness World Records, ela é o objeto mais rápido já criado pelo ser humano. Ao se aproximar do planeta, era previsto que a gravidade começasse a puxar Juno cada vez mais rápido até a espaçonave atingir uma velocidade de mais de 250 000 km/h, quebrando um recorde de 40 anos.[5]
Orbitando Júpiter desde 2016, a Sonda Juno descobriu que o planeta gigante tem, na verdade, mais água na atmosfera do que se imaginava.
Os dados contradizem as leituras da Galileo, enviadas antes de a sonda se desintegrar na descida em direção ao solo do planeta, em dezembro de 1995. Uma de suas últimas tarefas, 57 minutos antes de interromper contato com a Terra, foi transmitir por rádio as análises de seu espectrômetro relativas à quantidade de água no ar de Júpiter.
À época, os cientistas ficaram consternados ao descobrir que havia um décimo do esperado. Juno deu-lhes um presente: à altura da linha do equador, cerca de 0,25% das moléculas na atmosfera joviana são de água.
"Ninguém imaginaria que a quantidade de água pudesse ser tão variável por todo o planeta", explicou o pesquisador principal da Missão Juno, o físico espacial Scott Bolton. Com os dados da sonda combinados com um mapa infravermelho feito por um telescópio na Terra, a conclusão foi de que a Galileo teve azar, analisando um ponto meteorológico incomumente quente e seco do ar joviano.[9]
Águas em ciclones
Dados recém-divulgados da sonda Juno mostram uma grande quantidade de água em Júpiter, maior planeta do Sistema Solar.[10]
Os dados foram coletados nos oito primeiros sobrevoos que a Juno fez sobre o planeta. Os estudos se concentraram na região equatorial, onde a atmosfera parece mais homogênea. O radiômetro da sonda foi capaz de enxergar mais fundo do que o da sonda Galileo.
Liderado pelo astrônomo Cheng Li, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, o estudo determinou que 0,25% das moléculas na atmosfera do planeta são água.
Pode parecer pouco, mas isso é três vezes mais que o valor encontrado no Sol, por exemplo. Em 1998, a sonda Galileu mostrou uma abundância menor do que a solar ao realizar a mesma medição.
O resultado é surpreendente porque mostra que a atmosfera de Júpiter não é homogênea.
Juno está lentamente inclinando sua órbita para o norte. O objetivo é analisar se a quantidade de água varia de acordo com a latitude e com os gigantescos ciclones do planeta gasoso.[9]
Objetivos da missão
Lançamento do foguete Atlas V contendo a sonda Juno em 5 de agosto de 2011
Os principais objetivos da missão Juno são:
Determinar a quantidade de água existente na atmosfera de Júpiter, que ajudará a perceber se as teorias de formação do planeta estão corretas, ou se novas teorias serão necessárias;
Ver o interior da atmosfera de Júpiter e medir sua composição, temperatura, movimento das nuvens e outras propriedades;
Mapear os campos magnéticos e de gravidade, revelando a estrutura do interior do planeta.
Explorar e estudar a magnetosfera próxima dos polos de Júpiter, especialmente as auroras – adquirindo novos conhecimentos sobre como a enorme força do campo magnético afeta a sua atmosfera.[11]
Abordagem da órbita de Júpiter
Animação da trajetória da nave espacial
Em 4 de julho, a sonda chegou com segurança em Júpiter. Durante a sua abordagem, Juno esteve a 76 000 quilômetros do topo das nuvens de Júpiter, aproximadamente, cerca de um quinto da distância entre a Terra e nossa lua. Às 23h05, a sonda completou um disparo de 35 minutos do seu motor principal. Isso ajudou Juno a diminuir a velocidade para cerca de 209 000 quilómetros por hora.[12]
Durante inserção em órbita, todos os instrumentos científicos de Juno foram desligados enquanto a nave fez o seu primeiro mergulho através dos cinturões de alta radiação que circundam o planeta. A diminuição da velocidade permitiu que a sonda a fosse capturada pela gravidade de Júpiter e entrar em órbita ao redor do planeta.[13]
Luas de Júpiter
Em janeiro de 2021, a NASA estendeu as operações da missão até setembro de 2025.[1] Nesta fase, Juno começou a examinar as luas internas de Júpiter, Ganimedes, Europa e Io. Um sobrevoo de Ganimedes ocorreu em 7 de junho de 2021, 17h35 UTC, chegando a 1 038 km (645 milhas), o mais próximo que qualquer espaçonave já chegou dessa lua desde a Galileu em 2000.[14][15] Então, espera-se que um sobrevoo da lua Europa ocorra no final de 2022, a uma distância de 320 quilômetros (200 milhas). Finalmente, a espaçonave está programada para realizar dois sobrevoos de Io em 2024 a uma distância de 1 500 km (930 mi). Esses voos ajudarão ainda mais com as próximas missões, incluindo a missão Europa Clipper da NASA e a JUICE da Agência Espacial Europeia, bem como o proposto Io Volcano Observer.[16]
Instrumentos
Desenho mostrando onde os instrumentos de Juno estão fixados.
Para realizar suas observações, Juno carrega um conjunto de nove instrumentos.[17]
Radiômetro de microondas (MWR): Para medir a abundância de água e amônia nas camadas profundas da atmosfera de Júpiter e para obter um perfil de temperatura da atmosfera.
Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM): um espectrômetro para fornecer imagens de auroras na atmosfera superior de Júpiter.
Magnetômetro (MAG): Para mapear o campo magnético de Júpiter e determinar a dinâmica do interior do planeta.
Gravity Science (GS): Para mapear a distribuição de massa dentro de Júpiter medindo as mudanças Doppler nos sinais de rádio da espaçonave.
Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE): Para medir a distribuição angular, energia e o vetor velocidade de íons e elétrons em baixa energia presentes na aurora de Júpiter.
Jovian Energetic Particle Detector Instrument (JEDI): Para medir a distribuição angular, energia e o vetor velocidade de íons e elétrons em alta energia presentes na aurora de Júpiter.
Radio and Plasma Wave Sensor (Waves): Um sensor de ondas de rádio e plasma para identificar as regiões das correntes aurorais que definem as emissões de rádio de Júpiter e a aceleração das partículas aurorais.
Ultraviolet Spectrograph (UVS): Um espectrógrafo ultravioleta para fornecer imagens espectrais das emissões aurorais ultravioleta na magnetosfera polar.
JunoCam (JCM): Uma câmera / telescópio de luz visível para estudar a dinâmica das nuvens de Júpiter e para facilitar a educação e divulgação.
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