Διαστημόπλοιο Juno

Το διαστημόπλοιο Juno εκτοξεύτηκε επάνω σε ένα πύραυλο Atlas V-551 από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ στη Φλόριντα στις 5 Αυγούστου 2011 και θα φτάσει τον Δία σε μερικές ημέρες. Το διαστημικό σκάφος θα περιστραφεί γύρω από τον Δία 32 φορές, πλησιάζοντας ακόμα και 5.000 χιλιόμετρα πάνω από τις κορυφές των νεφών του πλανήτη, για περίπου ένα χρόνο.

Το Juno είναι ένα περιστρεφόμενο ηλιακό διαστημικό σκάφος σε μια εξαιρετικά ελλειπτική πολική τροχιά που αποφεύγει τις περισσότερες περιοχές του Δία με υψηλή ακτινοβολία. Τα σχέδια των επιμέρους οργάνων είναι απλά και για την αποστολή δεν απαιτήθηκε ανάπτυξη νέων τεχνολογιών.

Το επιστημονικό ωφέλιμο φορτίο του Juno περιλαμβάνει:

  • Ένα επιστημονικό σύστημα βαρύτητας/ράδιο (Gravity Science)
  • Ένα έξι μηκών κύματος ραδιόμετρο μικροκυμάτων για την ατμοσφαιρική βυθομέτρηση και σύνθεση (MWR)
  • Ένας διανυσματικό μαγνητόμετρο (MAG)
  • Ανιχνευτές πλάσματος και ενεργητικών σωματιδίων (JADE και JEDI)
  • Ένα πείραμα κυμάτων ράδιο/πλάσματος (Waves)
  • Ένα υπεριώδες σύστημα απεικόνισης / φασματόμετρο (UVS)
  • Ένα υπέρυθρο σύστημα απεικόνισης / φασματόμετρο (JIRAM)

Το διαστημικό σκάφος θα μεταφέρει επίσης μια έγχρωμη κάμερα, που ονομάζεται JunoCam και θα παρέχει στο κοινό την πρώτη λεπτομερή ματιά στους πόλους του Δία.

Περιστρεφόμενο Διαστημόπλοιο

Για το Juno, όπως και τα προηγούμενα διαστημικά σκάφη Pioneer της NASA, η περιστροφή κάνει το διαστημικό σκάφος να δείχνει εξαιρετικά σταθερό και εύκολο να ελεγχθεί. Λίγο μετά την εκτόξευση, και πριν αναπτυχθούν οι ηλιακές συστοιχίες του, το Juno περιστράφηκε από τους πυραυλοκινητήρες που ήταν ακόμα συνδεδεμένοι με το σκάφος κατά το δεύτερο στάδιο καύσης των πυραύλων. Ενώ θα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το Δία, το περιστρεφόμενο διαστημικό σκάφος θα σαρώνει τα ορατά πεδία με τα όργανα παρατήρησής του μία φορά σε κάθε περιστροφή του. Στις τρεις περιστροφές ανά λεπτό, τα όργανα παρατήρησης σαρώνουν το οπτικό τους πεδίο περίπου 400 φορές στις δύο ώρες που χρειάζεται για να πετάξει από τον ένα πόλο στον άλλο.

Ηλιακή ενέργεια

Η τροχιά του Δία είναι πέντε φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από τη Γη, έτσι ο γιγάντιος πλανήτης λαμβάνει 25 φορές λιγότερο ηλιακό φως από τη Γη. Το Juno είναι το πρώτο ηλιακό διαστημικό σκάφος που σχεδιάστηκε από τη NASA για να λειτουργεί σε μια τέτοια μεγάλη απόσταση από τον ήλιο, με συνέπεια το εμβαδόν της επιφάνειας των ηλιακών συλλεκτών που απαιτούνται για την παραγωγή επαρκούς ισχύος είναι αρκετά μεγάλο. Τρεις ηλιακοί συλλέκτες εκτείνονται προς τα έξω από το εξαγωνικό σώμα του Juno, δίνοντας στο συνολικό διαστημικό σκάφος ένα άνοιγμα περίπου 20 μέτρων. Οι ηλιακοί συλλέκτες θα παραμείνουν στο ηλιακό φως συνεχώς από την εκτόξευση έως το τέλος της αποστολής, εκτός από λίγα λεπτά κατά τη διάρκεια του flyby από τη Γη. Πριν από την εκτόξευση, οι ηλιακοί συλλέκτες ήταν διπλωμένοι έτσι ώστε το διαστημικό σκάφος να μπορέσει να χωρέσει μέσα στο όχημα εκτόξευσης.

Το Juno επωφελείται από τις προόδους στον σχεδιασμό των ηλιακών συστοιχιών με σύγχρονες κυψέλες που είναι 50 τοις εκατό πιο αποτελεσματικές και ανεκτικές στην ακτινοβολία από τις κυψέλες πυριτίου διαθέσιμες για τις διαστημικές αποστολές πριν από 20 χρόνια. Οι ενεργειακές ανάγκες της αποστολής είναι μέτριες, με τα επιστημονικά όργανα να απαιτούν πλήρη ισχύ μόνο για περίπου έξι ώρες στην κάθε τροχιά των 11 ημερών (κατά τη διάρκεια της περιόδου στην πλησιέστερη προσέγγιση στον πλανήτη). Με ένα σχέδιο αποστολής ώστε να αποφεύγεται κάθε έκλειψη από τον Δία, ελαχιστοποιεί την επιβλαβή έκθεση σε ακτινοβολία και επιτρέπει όλες οι επιστημονικές μετρήσεις να πραγματοποιηθούν με τους ηλιακούς συλλέκτες γυρισμένους προς τον ήλιο.

Ηλεκτρονικός Θόλος

Το Juno θα αποφύγει τις περιοχές με την υψηλότερη ακτινοβολία του Δία πλησιάζοντας πάνω από τα βόρεια, κατεβαίνοντας σε υψόμετρο κάτω από τις ζώνες ακτινοβολίας του πλανήτη – οι οποίες είναι ανάλογες με τις ζώνες Van Allen της Γης, αλλά πολύ πιο θανατηφόρες – και στη συνέχεια θα εξέλθει πάνω από το νότο. Για την προστασία των ευαίσθητων ηλεκτρονικών του διαστημόπλοιου, το Juno μεταφέρει τον πρώτο θωρακισμένο ηλεκτρονικά θόλο από ακτινοβολία, ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό για την παρατεταμένη εξερεύνηση σε ένα τέτοιο βαρύ περιβάλλον ακτινοβολίας. Αυτό το χαρακτηριστικό της αποστολής είναι σχετικό με το Όραμα της NASA για την Εξερεύνηση του Διαστήματος, που ασχολείται με την ανάγκη για την προστασία από τη σκληρή ακτινοβολία στο διάστημα πιο πέρα από την ασφάλεια της χαμηλής γήινης τροχιάς.