El radiómetro de microondas ( MWR ) es un instrumento del orbitador Juno enviado al planeta Júpiter . [2] MWR es un radiómetro de microondas de múltiples longitudes de onda para realizar observaciones de la atmósfera profunda de Júpiter . [3] MWR puede observar radiación de 1,37 a 50 cm de longitud de onda , de 600 MHz a 22 GHz en frecuencias. [3] [4] Esto respalda su objetivo de observar las características atmosféricas nunca antes vistas y las abundancias químicas a cientos de millas / km en la atmósfera de Júpiter. [3]MWR está diseñado para detectar seis frecuencias diferentes en ese rango utilizando antenas separadas. [5]
MWR observa la radiación de microondas de Júpiter para que pueda ver hasta cientos de millas de profundidad en el planeta. [2] En agosto de 2016, cuando Juno pasó de cerca por el planeta MWR logró una penetración de 200 a 250 millas (350 a 400 kilómetros) por debajo de la capa superficial de nubes. [2] MWR está diseñado para realizar observaciones debajo de las cimas de las nubes, especialmente para detectar la abundancia de ciertos productos químicos y determinar características dinámicas. [3] La región no se ha observado de esta manera anteriormente. [3]
MWR fue lanzado a bordo de la nave espacial Juno el 5 de agosto de 2011 ( UTC ) desde Cabo Cañaveral, EE. UU., Como parte del programa New Frontiers , [6] y después de un viaje interplanetario que incluyó un giro de la Tierra, entró en una órbita polar de Júpiter. el 5 de julio de 2016 (UTC), [7] [8]
Los componentes electrónicos de MWR se encuentran dentro de la Cámara de Radiación Juno , que utiliza titanio para protegerlo y otros componentes electrónicos de la nave espacial. [4] [9] [1] Las antenas y las líneas de transmisión están diseñadas para manejar el ambiente de radiación en Júpiter para que el instrumento pueda funcionar. [4]
Metas
La determinación de las características y abundancias de oxígeno , nitrógeno y azufre a hasta 100 bares de presión (1451 psi) arrojará luz sobre los orígenes y la naturaleza de Júpiter. [3] También está diseñado para detectar la cantidad de agua y amoníaco en las profundidades de Júpiter. [5] También debería poder proporcionar un perfil de temperatura de la atmósfera de hasta 200 bar (2901 psi). [5] En general, el MWR está diseñado para mirar hacia abajo a una profundidad de aproximadamente 1.000 atmósferas (o bares o kPa), lo que equivale a unas 342 millas (550 kilómetros) dentro de Júpiter. [10] (1 bar es aproximadamente la presión al nivel del mar en la Tierra, 14,6 psi)
Una de las moléculas que la MR debe buscar dentro de Júpiter es el agua, que se espera que ayude a explicar la formación del Sistema Solar. [11] Al sondear el interior, los conocimientos pueden revelar cómo y dónde se formó Júpiter, lo que a su vez arrojará conocimiento sobre la formación de la Tierra. [11]
En el momento de su uso en la década de 2010, era uno de los cuatro radiómetros de microondas que se habían volado en naves espaciales interplanetarias. [3] El primero fue Mariner 2 , que utilizó un instrumento de microondas para determinar que la alta temperatura de la superficie de Venus venía de la superficie no más arriba en la atmósfera. [5] [3] También hay instrumentos de tipo radiómetro en la sonda del cometa Rosetta y Cassini-Huygens . [3] Anteriormente, la sonda Galileo midió directamente la atmósfera de Júpiter in situ mientras descendía a la atmósfera, pero solo hasta 22 bares de presión. [5] Sin embargo, MWR está diseñado para mirar hacia abajo a una profundidad de hasta 1000 bar de presión. [3] (1000 bar son aproximadamente 14,500 psi o 100000 kPa)
Antenas
MWR tiene seis antenas separadas de diferentes tamaños que están montadas a los lados del cuerpo de la nave espacial Juno . [10] A medida que la nave espacial gira (es una nave espacial con giro estabilizado ), cada antena toma una "franja" de observaciones del gigante. [10] Cinco de las seis antenas están todas en un lado de la nave espacial. [10] La sexta y mayor antena llena por completo el otro lado del cuerpo de Juno . [10]
Antenas MWR: [1] [10] MWR tiene seis antenas en dos lados diferentes (tiene seis lados en total) de Juno [10] Hay dos antenas de arreglo de parches , arreglos de tres ranuras y una antena de bocina . [10]
- 600 MHz / 0,6 GHz de frecuencia / 50 cm de longitud de onda (la antena más grande ocupa un lado del cuerpo de la nave espacial y es una antena de matriz de parche)
- 1,2 GHz (también una antena de arreglo de parche, pero ubicada con otras cinco antenas en un lado)
- 2,4 GHz (matriz de ranuras de guía de ondas)
- 4,8 GHz (matriz de ranuras de guía de ondas)
- 9,6 GHz (conjunto de ranuras de guía de ondas)
- Frecuencia de 22 GHz / longitud de onda de luz de 1,3 cm (antena de bocina en la cubierta superior de Juno )
A medida que Juno gira, las antenas recorren Júpiter, cada frecuencia / longitud de onda es capaz de ver una cierta distancia por debajo de las cimas de las nubes visibles. [10]
Consulte también Antena de matriz reflectante y Antena de ranura
Resultados
Durante un pase cercano en el verano de 2017 cuando se operó MWR en Júpiter, detectó cambios de temperatura en las profundidades de la tormenta Gran Mancha Roja (GRS). [12] En Perijove 7, que fue la sexta órbita científica, MWR tomó lecturas de la gran tormenta roja de Júpiter a decenas de kilómetros / millas de profundidad por debajo de las capas superficiales. [13]
La distribución de gas amoniaco se informó en 2017 y se analizó. [14] Se identificó una capa rica en amoníaco, así como un cinturón de atmósfera pobre en amoníaco de 5 a 20 grados norte. [14]
Durante las primeras ocho órbitas, WMR detectó cientos de descargas de rayos, principalmente en las regiones polares. [15]
Ver también
- Sonda Galileo ( sonda atmosférica in situ para Júpiter, entró y descendió en 1995)
- Ciencia de la gravedad
- Experimento de distribuciones aurorales jovianas
- Olas ( Juno )
Referencias
- ^ a b c "Descripción general del instrumento - Juno" . spaceflight101.com . Consultado el 3 de febrero de 2017 .
- ^ a b c Spacecom - Las rayas de Júpiter se profundizan y otras sorpresas de Juno Probe - Octubre de 2016
- ^ a b c d e f g h yo j Janssen, MA; Brown, ST; Oswald, JE; Kitiyakara, A. (1 de septiembre de 2014). Juno en Júpiter: el radiómetro de microondas Juno (MWR) . 2014 39ª Conferencia Internacional sobre Ondas Infrarrojas, Milimétricas y Terahercios (IRMMW-THZ) . págs. 1-3. doi : 10.1109 / IRMMW-THz.2014.6956004 . ISBN 978-1-4799-3877-3. S2CID 42435396 .
- ^ a b c Pingree, P .; Janssen, M .; Oswald, J .; Brown, S .; Chen, J .; Hurst, K .; Kitiyakara, A .; Maiwald, F .; Smith, S. (1 de marzo de 2008). Radiómetros de microondas de 0,6 a 22 GHz para Juno, un orbitador polar alrededor de Júpiter . Conferencia aeroespacial del IEEE 2008 . págs. 1-15. CiteSeerX 10.1.1.473.3408 . doi : 10.1109 / AERO.2008.4526403 . ISBN 978-1-4244-1487-1. S2CID 41709045 .
- ^ a b c d e "Instrumentos y sistemas de datos científicos - Radiómetros de microondas" . instrumentsanddatasystems.jpl.nasa.gov . Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2016 . Consultado el 3 de febrero de 2017 .
- ^ Dunn, Marcia (5 de agosto de 2011). "La sonda de la NASA despega hacia Júpiter después de los obstáculos de la plataforma de lanzamiento" . NBC News . Consultado el 31 de agosto de 2011 .
- ^ Chang, Kenneth (5 de julio de 2016). "La nave espacial Juno de la NASA entra en la órbita de Júpiter" . The New York Times . Consultado el 5 de julio de 2016 .
- ^ Chang, Kenneth (28 de junio de 2016). "La nave espacial Juno de la NASA pronto estará en manos de Júpiter" . The New York Times . Consultado el 30 de junio de 2016 .
- ^ Requisitos clave y de conducción para el conjunto de instrumentos de carga útil de Juno
- ^ a b c d e f g h yo "Kit de prensa de inserción de la órbita de Júpiter | Descripción general de la ciencia" . www.jpl.nasa.gov . Consultado el 3 de febrero de 2017 .
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- ^ Brown, Shannon; Janssen, Michael; Adumitroaie, Virgil; Atreya, Sushil; Bolton, Scott; Gulkis, Samuel; Ingersoll, Andrew; Levin, Steven; Li, Cheng (junio de 2018). "Sferics relámpago prevalentes a 600 megahertz cerca de los polos de Júpiter". Naturaleza . 558 (7708): 87–90. Código Bib : 2018Natur.558 ... 87B . doi : 10.1038 / s41586-018-0156-5 . ISSN 0028-0836 . PMID 29875484 . S2CID 46952214 .
enlaces externos
- Nave espacial e instrumentos de la NASA Juno
- PIA22177: Rebanadas de la Gran Mancha Roja de Júpiter