Fale ( Junona )

Składniki fal
Dane dotyczące fal, gdy Juno przekracza wstrząs łukowy Jowisza (czerwiec 2016)
Dane dotyczące fal Juno wchodzi w magnetopauzę (czerwiec 2016)
Fale instalowane na statku kosmicznym Juno
Jowisza ; jasny punkt po lewej stronie to koniec linii pola do Io; plamki na dole prowadzą do Ganimedesa i Europy . Przechwycone przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a z orbity okołoziemskiej w ultrafiolecie, stanowiły jeden ze sposobów badania zorzy polarnej Jowisza, który będzie również badany przez instrument Waves z orbity, wykrywający fale radiowe i plazmowe in situ
Ścieżka statku kosmicznego Ulysses przez magnetosferę Jowisza w 1992 roku pokazuje miejsce wstrząsu dziobowego Jowisza.
Ta ilustracja pokazuje, jak uważa się, że magnetosfera Jowisza oddziałuje z napływającym wiatrem słonecznym (żółte strzałki)
Obserwacja promieni rentgenowskich Jowisza przez Chandrę (AXAF) zaskoczyła wszystkich na przełomie tysiącleci, kiedy jego wysoka rozdzielczość kątowa pokazała, że ​​promienie rentgenowskie Jowisza pochodzą z biegunów

Waves to eksperyment na statku kosmicznym Juno , mający na celu badanie fal radiowych i plazmowych . Jest częścią kolekcji różnego rodzaju instrumentów i eksperymentów na statku kosmicznym; Waves ma na celu zrozumienie pól i cząstek w magnetosferze Jowisza. Waves znajduje się na pokładzie bezzałogowego Juno , który został wystrzelony w 2011 roku i dotarł do Jowisza latem 2016 roku. Głównym przedmiotem badań Waves jest magnetosfera Jowisza , który gdyby można go było zobaczyć z Ziemi, byłby około dwa razy większy od Księżyca w pełni. Ma kształt kropli, a ogon rozciąga się od Słońca o co najmniej 5 jednostek astronomicznych (odległość Ziemia-Słońce). Instrument Waves został zaprojektowany, aby pomóc zrozumieć interakcje między atmosferą Jowisza, jego polem magnetycznym i magnetosferą oraz zrozumieć zorze Jowisza. Przeznaczony jest do wykrywania częstotliwości radiowych od 50 Hz do 40 000 000 Hz (40 MHz) oraz pól magnetycznych od 50 Hz do 20 000 Hz (20 kHz). Posiada dwa główne czujniki, antenę dipolową i cewkę magnetyczną . Antena dipolowa ma dwie anteny biczowe rozciągające się na 2,8 metra (110 cali/9,1 stopy) i przymocowane do głównego korpusu statku kosmicznego. Ten czujnik został porównany do anteny telewizyjnej z uszami królika . Cewka wyszukiwania to ogólnie metalowy pręt mu o długości 15 cm (6 cali) z cienkim miedzianym drutem owiniętym wokół niego 10 000 razy. Istnieją również dwa odbiorniki częstotliwości, z których każdy obejmuje określone pasma. Przetwarzanie danych odbywa się za pomocą dwóch systemów utwardzanych promieniowaniem na chipie . Jednostki przetwarzania danych znajdują się wewnątrz Skarbca Promieniowania Juno . Falom przydzielono 410 Mbitów danych na orbitę naukową.

24 czerwca 2016 r. instrument Waves zarejestrował Juno przechodzącą przez wstrząs dziobowy pola magnetycznego Jowisza. Bezzałogowy statek kosmiczny potrzebował około dwóch godzin na pokonanie tego obszaru kosmosu. 25 czerwca 2016 roku napotkał magnetopauzę . Juno miała wejść na orbitę Jowisza w lipcu 2016 r. Magnetosfera blokuje naładowane cząstki wiatru słonecznego, a liczba cząstek wiatru słonecznego napotkanych przez Juno spadła 100-krotnie, gdy weszła w magnetosferę Jowisza. Zanim Juno , napotkała około 16 wiatru słonecznego na cal sześcienny przestrzeni.

Juno znajdują się różne inne anteny , w tym anteny komunikacyjne i antena radiometru mikrofalowego.

Dwa inne instrumenty pomagają zrozumieć magnetosferę Jowisza , Jowiszowy eksperyment z rozkładem zorzy polarnej (JIRAM) i magnetometr (MAG) . Przyrząd JEDI mierzy jony i elektrony o wyższych energiach oraz JADE o niższych energiach, są one komplementarne. Innym przedmiotem badań jest plazma generowana przez wulkanizm na Io (księżycu), a fale powinny również pomóc w zrozumieniu tego zjawiska.

Głównym celem misji Juno jest zbadanie polarnej magnetosfery Jowisza. Chociaż Ulisses na krótko osiągnął szerokość geograficzną ~ 48 stopni, było to w stosunkowo dużej odległości od Jowisza (~ 8,6 RJ). W związku z tym magnetosfera polarna Jowisza jest w dużej mierze niezbadanym terytorium, aw szczególności region przyspieszenia zorzy polarnej nigdy nie został odwiedzony. ...

— Śledztwo na fali w ramach misji Juno na Jowisza

Innym problemem, który pojawił się w 2002 roku, było to, że Chandra ustalił dzięki swojej wysokiej rozdzielczości kątowej, że promieniowanie rentgenowskie pochodzi z biegunów Jowisza. Obserwatorium Einsteina i niemiecki ROSAT wcześniej obserwowały promieniowanie rentgenowskie Jowisza. Nowe wyniki Chandry, które prowadziły obserwacje w grudniu 2000 roku, pokazały, że promieniowanie rentgenowskie pochodzi z północnego bieguna magnetycznego, a nie zorzy polarnej. Mniej więcej co 45 minut Jowisz wysyła wielogigawatowy rentgenowski , który jest zsynchronizowany z emisją radiową o częstotliwości od 1 do 200 kHz. Orbiter Galileo i Ulysses orbiter słoneczny odbierał emisje radiowe co 45 minut. Emisje radiowe zostały odkryte przed promieniowaniem rentgenowskim, były wykrywane od lat pięćdziesiątych XX wieku, a nawet istnieje projekt Citizen Astronom zaaranżowany przez NASA o nazwie Radio Jove dla każdego, kto może słuchać sygnałów radiowych Jowisza. Kilometryczne promieniowanie radiowe zostało wykryte dopiero Voyager przeleciała obok Jowisza. Dwoma kandydatami na źródło promieniowania rentgenowskiego są cząstki wiatru słonecznego lub Io .

Fale zostały opracowane na Uniwersytecie w Iowa , a eksperyment jest prowadzony przez tamtejszego naukowca.

Czujniki

Istnieją dwa główne czujniki fal i te sygnały polowe do odbiorników częstotliwości. Oba czujniki są przymocowane do głównego korpusu statku kosmicznego.

MSC składa się z pręta z metalu Mu ( ferromagnetycznego stopu niklu i żelaza) owiniętego cienkim drutem miedzianym .

Odbiornik częstotliwości

Istnieją dwa odbiorniki częstotliwości, z których każdy obejmuje określone pasma, pasmo wysokie i pasmo niskie, które z kolei mają różne sekcje odbiorcze. Odbiorniki są umieszczone w skarbcu promieniowania Juno wraz z innymi urządzeniami elektronicznymi.

Załamanie:

  • Odbiornik wysokiej częstotliwości
  • Odbiornik niskiej częstotliwości
    • Odbiornik wysokiej, niskiej częstotliwości ~10 kHz - 150 kHz (przebieg E)
    • Odbiornik niskiej, niskiej częstotliwości ~50 Hz - 20 kHz (przebiegi E i B)

Wszystkie dane wyjściowe są wysyłane do jednostki przetwarzania danych (DPU)

Jednostka przetwarzania danych (DPU)

Dane wyjściowe z odbiorników częstotliwości są z kolei przetwarzane przez Juno DPU. DPU ma dwa mikroprocesory, które wykorzystują programowalne przez użytkownika macierze bramek, jeśli oba są układów scalonych . Dwa chipy:

DPU wysyła dane do głównego komputera Juno w celu komunikacji z Ziemią. Elektronika znajduje się w Skarbcu Radiacyjnym Juno wraz z odbiornikami.

Multimedialne

Waves wykrył emisje radiowe z zorzy Jowisza, najpotężniejszej znanej do tej pory w Układzie Słonecznym.

Ten film z dźwiękiem tłumaczy częstotliwość radiową na fale dźwiękowe i zawiera infografikę tych dźwięków podczas odtwarzania. Film powstał z danych zarejestrowanych przez instrument Waves

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Waves_(Juno)&oldid=1144049752 ”