Юнона (КА)

У этого термина существуют и другие значения, см. Юнона (значения).

Юнона
Jupiter Polar Orbiter
Юнона около Юпитера (рисунок художника)
Производитель	Lockheed Martin
Оператор	НАСА
Задачи	Исследование атмосферы, магнитного поля и магнитосферы, внутренней структуры Юпитера, исследования спутников
Спутник	Юпитера
Выход на орбиту	июль 2016 года
Запуск	5 августа 2011 12:25:00 UTC
Ракета-носитель	Атлас-5 версии 551
Стартовая площадка	Канаверал SLC-41
Длительность полёта	5,2 года
NSSDC ID	2011-040A
SCN	37773
Стоимость	немного более 1 млрд долларов
Технические характеристики
Масса	3,6 т
Мощность	600 Вт
Источники питания	3 солнечные батареи общей площадью 60 м²
Сайт проекта
Изображения на Викискладе

Юнона (англ. Juno, также Jupiter Polar Orbiter) — автоматическая межпланетная станция, разрабатывавшаяся НАСА в рамках программы New Frontiers (второй проект программы). 5 августа 2011 года НАСА запустило «Юнону» для исследования Юпитера^[1]. Целью миссии является выход аппарата на полярную орбиту газового гиганта, изучение магнитного поля планеты, а также проверка гипотезы о наличии у Юпитера твёрдого ядра. Кроме того, аппарат должен заняться исследованием атмосферы планеты — определением содержания в ней воды и аммиака, а также построением карты ветров. «Юнона» станет первым аппаратом на солнечных батареях, предназначенным для изучения весьма удалённого от Солнца Юпитера.

Подготовка миссии и полёт

В июне 2005 года миссия находилась в стадии предварительного проектирования. Строительством аппарата занималась компания Lockheed Martin Space Systems под управлением Лаборатории реактивного движения НАСА. Глава директората научных программ НАСА Алан Штерн в мае 2007 года заявил^[2], что в 2008 финансовом году будут закончены фазы предварительного проектирования и достигнуто состояние готовности проекта к реализации^[3].

В процессе работ время разработки некоторых компонентов «Юноны» было продлено по сравнению с запланированными сроками. Одной из причин задержки стало землетрясение в Центральной Италии в 2009 году, которое нанесло повреждения заводу, производившему компонент АМС^[4].

Запуск «Юноны»

Запуск произведён 5 августа 2011 года. Для запуска использована ракета-носитель Атлас-5 версии 551. Время полёта к Юпитеру составит 5,2 года. Дата выхода на орбиту — август 2016 года^[1]. Зонд планируется направить по вытянутой полярной орбите с периодом обращения около 11 суток^{[уточнить]}, с максимальным приближением к планете менее 5000 км.

Основная миссия должна продлиться один год. В отличие от предыдущих аппаратов, исследовавших Юпитер и имевших радиоизотопные термогенераторы (РИТЭГ) для обеспечения энергией, на «Юноне» будут стоять три особо эффективные солнечные батареи размером ≈ 2×9 м. Общая мощность вырабатываемой энергии — 400 Вт.

Испытания

13 марта 2011 года на испытательном стенде Lockheed Martin Space Systems «Юнона» успешно прошла двухнедельные температурные испытания в вакуумной камере^[5].

Стоимость

На начальном этапе проектирования, в 2005 году, планировалось, что стоимость миссии не превысит 700 миллионов долларов США при условии, что пуск будет осуществлён не позднее 30 июня 2010 года^[6]. Однако, впоследствии сумма затрат была пересмотрена в бо́льшую сторону. В декабре 2008 года было заявлено, что учитывая инфляцию и перенос запуска на август 2011 года, общий бюджет миссии немного превысит 1 миллиард долларов^[7].

Задачи и инструменты

Юнона на стадии конструирования. Тесты на вращательном стенде.

Структура атмосферы:

MWR (Microwave Radiometer) — микроволновый радиометр; фиксирует излучение с длиной волны 1,3—50 сантиметров, состоит из шести отдельных радиометров; основная цель — исследование глубоких слоёв атмосферы Юпитера. MWR должен помочь ответить на вопрос о том, как формировался Юпитер, а также о том, насколько глубоко заходит циркуляция атмосферы, обнаруженная космическим аппаратом Галилео. Радиометр исследует количество аммиака и воды в атмосфере.

Видеорепортаж «Голоса Америки» о последних приготовлениях перед запуском космического аппарата. Рассказывается о миссии аппарата и об основных деталях конструкции

Магнитное поле:

Flux Gate Magnetometer (FGM) Scalar Helium Magnetometer (SHM) Advanced Stellar Compass (ASC) — прибор для регистрации положения относительно магнитного поля планеты. Эти инструменты служат целям картирования магнитного поля и изучение динамики процессов в магнитосфере, а также определение трёхмерной структуры магнитосферы на полюсах Юпитера.

Программа для исследования магнитосферы на полюсах:

Jovian Aurora Distribution Experiment (JADE) предназначен для исследования полярных сияний на Юпитере;

Energetic Particle Detector (JEDI) будет фиксировать распределение ионов водорода, гелия, кислорода, серы и др. на полюсах;

WAVES — спектрометр для исследования областей полярных сияний;

UV spectrograph (UVS) — спектрограф ультрафиолетового излучения; будет фиксировать длину волны, положение и время для фотонов ультрафиолетового спектра; будет предоставлять спектрограмму ультрафиолетового излучения из областей полярного сияния.

Внутренняя структура:

Gravity Science Experiment (GCE) — путём измерения гравитационного поля, построить карту распределения масс на Юпитере.

Съёмка поверхности:

JunoCam (JCM) — трёхцветная видеокамера, единственная на зонде.

Солнечные панели

«Юнона» является первой миссией к Юпитеру, использующей солнечные панели вместо радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Находясь на орбите Юпитера, «Юнона» будет получать всего 4 % от того солнечного света, который аппарат мог бы получать на Земле^[8], однако улучшения в технологии изготовления и эффективности панелей в течение последних десятилетий смогли позволить использовать солнечные панели приемлемых размеров на расстоянии в 5 а.е. от Солнца.

«Юнона» использует три симметрично расположенных массива солнечных панелей. Каждый из этих массивов составляет 2,7 метра в ширину и 8,9 метров в длину. Один из массивов немного уже других, его ширина составляет 2,091 метров, что сделано для облегчения складывания панелей при старте. Общая площадь всех панелей — 60 квадратных метров. Если бы панели использовались на орбите Земли, они бы производили около 15 киловатт энергии. На орбите Юпитера мощность составит всего 486 ватт, при этом со временем она уменьшится до 420 ватт из-за воздействия радиации^[9]. Солнечные панели будут находиться под солнечным светом практически в течение всей миссии.

На борту также находятся два литий-ионных аккумулятора, которые будут питать аппарат во время прохождения в тени. Аккумуляторы будут заряжаться, когда доступны излишки энергии.

Фигурки LEGO и табличка Галлилея

Фигурки LEGO

На борту космического аппарата находится табличка, посвященная Галилео Галилею. Табличка была представлена Итальянским космическим агентством, её размер состовляет 7,1 на 5,1 сантиметров, а вес — 6 грамм. На табличке изображен сам Галилей, а также надпись, сделанная им в январе 1610 года, когда он впервые наблюдал объекты, которые впоследствии стали известны как Галилеевы спутники.

Также на борту находятся три фигурки LEGO — Галилея, римского бога Юпитера и его жены Юноны^[10]. В римской мифологии Юпитер окутал себя покровом облаков, чтобы скрыть свои проступки. Юнона же наблюдала его с горы Олимп поверх облаков и могла понять истинную сущность Юпитера. Фигурка Юноны держит в руках увеличительное стекло, как символ поиска истины, а Юпитер — молнию.

Хотя все фигурки LEGO производятся из пластмассы, эти фигурки были сделаны из алюминия, чтобы выдержать экстремальные условия во время полёта.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} 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). Проверено 27 мая 2007.
3. ↑ Имеется в виду завершение фазы «B» (Phase B) в стандартном процессе реализации проектов НАСА (см.)
4. ↑ NASA Juno spacecraft will target Jupiter  (англ.). NetworkWorld.com (6 апреля 2010). Проверено 25 марта 2011.
5. ↑ Juno Marches On  (англ.). NASA (22 марта 2011). Проверено 25 марта 2011.
6. ↑ NASA Selects New Frontiers Mission Concept Study  (англ.). NASA Jet Propulsion Laboratory (1 июня 2005). Проверено 25 марта 2011.
7. ↑ NASA Moving Ahead with 2011 Juno Mission to Jupiter  (англ.). Spacenews (Space.com) (9 декабря 2008). Проверено 25 марта 2011.
8. ↑ Juno Spaceflight Information. Spaceflight 101.
9. ↑ Juno prepares for mission to Jupiter. Machine Design.
10. ↑ LEGO Figures Flying On NASA Jupiter Probe.  (англ.). FoxNews (5 августа 2011). Проверено 8 августа 2011.

Ссылки

• Аппарат НАСА Juno готов к полёту на Юпитер — Компьюлента (28.07.2011)
• Официальный сайт проекта Юнона (англ.)
• Юнона на сайте НАСА. Миссии по исследованию Солнечной системы (англ.)
• Юнона на сайте НАСА. Миссии в рамках New Frontiers (англ.)
• NASA Press-Release от 1. июня 2005 (англ.)
• The Juno Mission to Jupiter (англ.)
• «Юнона» не сядет на Европу
• Юпитер и Юнона откроют тайну эволюции Солнечной системы.
• Миссии 2011-го года: Juno