Für Wissenschaftler und Jupiter-Gruppen (wie ich) fand das eigentliche Finale am 4. Juli kurz nach dem offiziellen Feuerwerk statt. Am Montag um 20.53 Uhr PST explodierte ein Raum voller NASA-Wissenschaftler im Jet Propulsion Lab in Pasadena, Kalifornien, zum Jubeln, nachdem die Juno-Raumsonde der NASA erfolgreich in die Umlaufbahn um den Jupiter eingetreten war. Der Siegeszug ließ nicht lange auf sich warten: Wir haben fast fünf Jahre auf die nächste Chance gewartet, den größten Planeten unseres Sonnensystems aus nächster Nähe kennenzulernen.
Verwandte Inhalte
- Juno wird irgendwann in Flammen aufgehen, um das theoretische Leben der Außerirdischen zu schützen
- Nächster Halt: Jupiter
- Folgendes wird passieren, wenn Juno zum Jupiter kommt
- Juno ist jetzt das am weitesten entfernte solarbetriebene Handwerk der Menschheit
Juno ist das neunte Raumschiff, mit dem Jupiter aus der Nähe beobachtet werden kann, aber nur das zweite, das jemals in eine Umlaufbahn um Jupiter gelangt. Das erste war Galileo, das den Jupiter von 1995 bis 2003 umkreiste. Seitdem haben wir dank Cassini und New Horizons - beide hatten Jupiter-Vorbeiflüge - einige großartige Beobachtungen gemacht, aber Juno verspricht, den intimsten Blick in die Ferne zu gewähren -off Jovian System noch.
Junos vorrangiges wissenschaftliches Ziel ist es, Jupiters Atmosphäre und Magnetosphäre zu untersuchen und ihr schwer fassbares Inneres zu untersuchen, um besser zu verstehen, wie sich der Gasriese ursprünglich gebildet hat. Eine der größten Fragen, die es zu beantworten hofft: Hat Jupiter einen Kern und wenn ja, woraus besteht er? Es ist kein Zufall, dass die Sonde nach der Frau des römischen Gottes Jupiter (den Griechen als Hera bzw. Zeus bekannt) benannt ist. Juno, die Göttin, konnte durch die Wolken sehen, die Jupiter um sich drapierte, um sie davon abzuhalten, seine Bosheit zu entdecken. Juno der NASA ist mit Instrumenten ausgestattet, die Jupiters dicke Wolkenschichten durchdringen und die Welt darunter enthüllen sollen.
Das im August 2011 gestartete Juno-Raumschiff legte insgesamt 1.740 Millionen Meilen von der Erde zum Jupiter zurück, umkreiste die Sonne anderthalb Mal auf dem Weg und erhielt im Oktober 2013 eine letzte Gravitationsunterstützung von der Erde. Jetzt, fast fünf Jahre später, es hat offiziell sein endgültiges Ziel erreicht. Zum Zeitpunkt seiner Ankunft flog Juno mit einer Geschwindigkeit von über 250.000 km / h durch das Sonnensystem - und war damit eines der schnellsten von Menschenhand hergestellten Objekte überhaupt.
Ein Raumschiff so stark zu verlangsamen, dass eine präzise Umlaufbahn um den Jupiter entsteht, ist keine leichte Aufgabe. Bei der Jupiter-Orbitalinsertion (JOI) musste Juno innerhalb von drei Stunden eine Reihe nahezu perfekter autonomer Manöver ausführen. Zuerst drehte sich das Raumschiff in Position. Dann feuerte er 35 Minuten lang seinen Hauptmotor an, senkte seine Geschwindigkeit um über 1.200 Meilen pro Stunde und ermöglichte es Jupiter, ihn in eine 53, 5-Tage-Umlaufbahn zu bringen.
Dass Juno sich für die Dauer von JOI von der Sonne und der Sonnenenergie abwenden musste, machte die Dinge komplizierter und nervenaufreibender, so der Principle Investigator Scott Bolton. Schlimmer noch: Sich von der Sonne abzuwenden bedeutete auch, sich Jupiter zuzuwenden, genauer gesagt Jupiters Ring - eine gefährliche Quelle von Staubpartikeln, die Junos Motor hätte abstellen können, wenn er direkt getroffen worden wäre.
Außerdem war Juno den größten Teil des Prozesses - weit über eineinhalb Stunden - mit Batteriestrom beschäftigt, während alle Missionsleiter den Atem anhielten und auf jeden verräterischen Piepton des Raumfahrzeugs warteten, der bedeutete, dass alles in Ordnung war. Von 18.13 Uhr PST bis 21.16 Uhr PST schaltete Juno alle Übertragungen von seiner Antenne mit hoher Verstärkung auf seine Antennen mit mittlerer und niedriger Verstärkung um, was bedeutete, dass keine detaillierten Daten mehr gesendet und stattdessen nur noch in Tönen kommuniziert wurden.
Einige Töne zeigten in regelmäßigen Abständen den „nominalen Status“ an, während andere bei bestimmten Frequenzen und Dauern lagen, um den Beginn oder das Ende programmierter Ereignisse anzuzeigen. Jeder Ton benötigte ungefähr 48 Minuten, um die 540 Millionen Meilen zwischen Juno und der Erde in dieser kritischen Zeit zurückzulegen. "Wenn wir den Ton (am Ende des 35-minütigen JOI-Brennens) hören, ist das Musik für mich, denn das bedeutet, dass wir genau dort sind, wo wir sein möchten", sagte Rick Nybakken, Projektmanager für Juno bei JPL Pressekonferenz Montagmorgen.
Im Presseraum überwachten Wissenschaftler und Journalisten das Deep Space Network der NASA, das Junos Übertragungen an die Goldstone-Antenne der NASA in der Mojave-Wüste visualisierte und uns versicherte, dass alles nach Plan lief. Auf der Pressekonferenz nach dem Orbitaleinsatz sprach Nybakken erneut über diese Töne: „Heute Abend hat Juno für uns gesungen und es war ein Lied der Perfektion.“
Nachdem Juno seine Einfügemanöver erfolgreich durchgeführt hat, wird es zwei Umlaufbahnen von 53, 5 Tagen absolvieren und dann in eine 14-tägige Umlaufbahn übergehen, in der es bis zum Ende seiner Mission im Februar 2018 verbleibt. Während der beiden längeren Umlaufbahnen wird es alle testen die Instrumente an Bord der Juno, bevor sie für den Rest der Mission in den offiziellen Wissenschaftsmodus wechseln.
Nachdem Juno direkt auf den Planetengiganten gezoomt hat, ist er nun um Jupiter herum in eine polare Umlaufbahn geschwenkt und entfernt sich von dieser. In ungefähr 50 Tagen beginnt ein weiterer enger Ansatz, bei dem die ersten detaillierten Bilder einfließen sollen. „Unsere offizielle Phase der wissenschaftlichen Sammlung beginnt im Oktober, aber wir haben schon viel früher einen Weg gefunden, Daten zu sammeln das «, sagte Bolton. „Was wirklich gut ist, wenn es um den größten Planetenkörper im Sonnensystem geht. Hier gibt es viel zu sehen und zu erleben. “
Juno ist eine aufregende Mission der ersten Stunde. Es ist das am weitesten von der Erde entfernte solarbetriebene Raumschiff und das erste, das im äußeren Sonnensystem operiert (die anderen wurden alle mit Atomkraft betrieben). In Jupiters Entfernung von der Sonne erhalten Junos Sonnenkollektoren nur ein Fünftel des Sonnenlichts, das sie in der Erdumlaufbahn erhalten würden. Um dies zu kompensieren, ist jedes der drei Solarfelder des Raumfahrzeugs 24 Quadratfuß groß, was Juno eine „Spannweite“ von mehr als 65 Fuß und eine Grundfläche in der Größe eines Basketballplatzes verleiht.
Juno ist auch die erste Mission, die entwickelt wurde, um im Herzen von Jupiters Strahlungsgürteln zu überleben und zu operieren, die am besten als Van-Allen-Gürtel der Erde für Steroide beschrieben werden. Während jeder Umlaufbahn durchläuft Juno die stärksten Strahlungszonen nicht nur einmal, sondern zweimal und durchquert dabei die Magnetosphäre, um die benötigten Daten zu erhalten. Damit das Raumschiff und seine empfindlichen Instrumente diese raue Umgebung überstehen können, ist Juno die erste Mission, die ihre Instrumente in einem Titanstrahlungsgewölbe unterbringt. Ohne diese wesentliche Abschirmung würde Juno "das Strahlungsäquivalent von 100 Millionen Zahnröntgenaufnahmen pro Jahr" erhalten, so Heidi Becker, Leiterin der Untersuchung zur Strahlenüberwachung bei Juno.
Sogar mit dem Titangewölbe "dringen die Elektronen mit der höchsten Energie in die Barriere ein und erzeugen einen Sprühnebel aus sekundären Photonen und Partikeln", erklärte Becker. "Der ständige Beschuss wird die Atombindungen in Junos Elektronik aufbrechen" - da Junos Mission letztendlich nur eine begrenzte Lebensdauer hat. Derzeit genießen Wissenschaftler den Beginn von Junos Wohnsitz in der Nähe des Jupiter, als wir einen weiteren Schritt auf dem Weg gehen, den Galileo Galilei vor mehr als 400 Jahren eingeschlagen hat.
