Адкрыць галоўнае меню

Юнона (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.

Юнона
Jupiter Polar Orbiter
JUNO - PIA13746.jpg
Юнона каля Юпітэра (малюнак мастака)
Вытворца Злучаныя Штаты Амерыкі Lockheed Martin
Аператар Злучаныя Штаты Амерыкі НАСА
Задачы Даследаванне атмасферы, магнітнага поля і магнітасферы, унутранай структуры Юпітэра, даследаванні спадарожнікаў
Спадарожнік Юпітэра
Выхад на арбіту ліпень 2016
Запуск 5 жніўня 2011 12:25:00 UTC
Ракета-носьбіт Атлас-5 версіі 551
Стартавая пляцоўка Злучаныя Штаты Амерыкі, мыс Канаверал SLC-41
Працягласць палёту 5,2 года
NSSDC ID 2011-040A
SCN 37773
Кошт крыху больш за 1 млрд долараў
Тэхнічныя характарыстыкі
Маса 3.6 т
Магутнасць 600 Вт
Крыніцы сілкавання 3 сонечныя батарэі агульнай плошчай 60 м²

Падрыхтоўка місіі і палётПравіць

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].

ВыпрабаванніПравіць

13 сакавіка 2011 на выпрабавальным стэндзе Lockheed Martin Space Systems «Юнона» паспяхова прайшла двухтыднёвыя тэмпературныя выпрабаванні ў вакуумнай камеры[8].

КоштПравіць

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 падзеіПравіць

  • 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 падзеіПравіць

  • 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 інструментыПравіць

 
«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 панэліПравіць

«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 ГалілеяПравіць

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].

ЗноскіПравіць

  1. 1,0 1,1 NASA запустило межпланетную станцию к Юпитеру.
  2. SpaceRef.Com Statement of Alan Stern before the Subcommittee on Space and Aeronautics, House Committee on Science and Technology (англ.) (6 мая 2007). Архівавана з першакрыніцы 24 жніўня 2011. Праверана 27 мая 2007.
  3. Маецца на ўвазе завяршэнне фазы «B» (Phase B) у стандартным працэсе рэалізацыі праектаў НАСА (гл.)
  4. NASA Juno spacecraft will target Jupiter (англ.) . NetworkWorld.com (6 красавіка 2010). Архівавана з першакрыніцы 24 жніўня 2011. Праверана 25 сакавіка 2011.
  5. A new spacecraft will orbit Jupiter for over a year (англ.) . Thunderbolts.info. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  6. Профіль місіі «Юнона» на сайце NASA Science (англ.) . NASA Science. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Juno Launch. Прэс-кіт NASA за жнівень 2011 года (англ.) . NASA. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  8. Juno Marches On (англ.) . NASA (22 сакавіка 2011). Архівавана з першакрыніцы 24 жніўня 2011. Праверана 25 сакавіка 2011.
  9. NASA Selects New Frontiers Mission Concept Study (англ.) . NASA Лабараторыя рэактыўнага руху (1 чэрвеня 2005). Архівавана з першакрыніцы 24 жніўня 2011. Праверана 25 сакавіка 2011.
  10. NASA Moving Ahead with 2011 Juno Mission to Jupiter (англ.) . Spacenews (Space.com) (9 декабря 2008). Архівавана з першакрыніцы 24 жніўня 2011. Праверана 25 сакавіка 2011.
  11. 11,0 11,1 NASA's Jupiter-Bound Juno Changes its Orbit (англ.) . NASA. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  12. Deep Space Maneuver (англ.) . NASA. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  13. Ильин А. (2012). "Манеўры Юноны". Навіны касманаўтыкі (368). http://novosti-kosmonavtiki.ru/mag/2012/337/1791/. Retrieved on 2012-11-20. 
  14. Juno Position & Status (7 чэрвеня 2013). Архівавана з першакрыніцы 13 чэрвеня 2013.
  15. Juno instruments. Microwave Radiometer (англ.) . Вісконсінскі ўніверсітэт у Мадысане. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  16. Juno instruments. Magnetic Field Investigation (англ.) . Вісконсінскі ўніверсітэт у Мадысане. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  17. Juno instruments. Polar Magnetosphere Suite (англ.) . Вісконсінскі ўніверсітэт у Мадысане. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  18. Juno instruments. Gravity Science Experiment (англ.) . Вісконсінскі ўніверсітэт у Мадысане. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  19. Juno instruments. JunoCam (англ.) . Вісконсінскі ўніверсітэт у Мадысане. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.
  20. Juno Spaceflight Information. Spaceflight 101. Архівавана з першакрыніцы 4 лютага 2012.
  21. Juno prepares for mission to Jupiter. Machine Design. Архівавана з першакрыніцы 4 лютага 2012.
  22. LEGO Figures Flying On NASA Jupiter Probe (англ.) . FoxNews (5 августа 2011). Архівавана з першакрыніцы 24 жніўня 2011. Праверана 8 жніўня 2011.
  23. LEGO Figures Flying On NASA Jupiter Probe (англ.) . Space.com. Архівавана з першакрыніцы 24 лістапада 2012. Праверана 20 лістапада 2012.

СпасылкіПравіць