stringtranslate.com

Микроволновой радиометр (Юнона)

На этом снимке сбоку космического корабля можно увидеть несколько белых квадратов разного размера; на этой стороне расположены пять из шести антенн MWR . Треугольная стрела справа — это прибор магнитометра (MAG).
Белый квадрат — самая большая антенна MWR , занимающая другую сторону космического корабля. Эта антенна на 600 МГц. [1]
На этой визуализации, опубликованной НАСА, показаны слои, которые MWR будет наблюдать под верхним видимым слоем облаков.

Микроволновой радиометр ( MWR ) — прибор на орбитальном аппарате «Юнона» , отправленном на планету Юпитер . [2] MWR — это многоволновой микроволновый радиометр для наблюдения за глубокой атмосферой Юпитера . [3] MWR может наблюдать излучение длиной волны от 1,37 до 50 см и частотой от 600 МГц до 22 ГГц. [3] [4] Это подтверждает его цель наблюдения ранее невидимых особенностей атмосферы и химического состава на расстоянии сотен миль или километров в атмосферу Юпитера. [3] MWR предназначен для обнаружения шести различных частот в этом диапазоне с использованием отдельных антенн. [5]

MWR отслеживает микроволновое излучение Юпитера и может видеть глубину планеты на сотни миль. [2] В августе 2016 года, когда «Юнона» приблизилась к планете, MWR достиг глубины проникновения на 200–250 миль (350–400 километров) под приземный слой облаков. [2] MWR предназначен для проведения наблюдений под верхними слоями облаков, особенно для обнаружения содержания определенных химических веществ и определения динамических характеристик. [3] Такие глубины ранее не наблюдались. [3]

MWR был запущен на борту космического корабля «Юнона» 5 августа 2011 года ( UTC ) с мыса Канаверал, США, в рамках программы «Новые рубежи» [6] и после межпланетного путешествия , включавшего пролет вокруг Земли, вышел на полярную орбиту Юпитера. 5 июля 2016 г. (UTC), [7] [8]

Электроника MWR расположена внутри радиационного хранилища «Юнона» , в котором для защиты ее и другой электроники космического корабля используется титан . [4] [9] [1] Антенны и линии передачи спроектированы с учетом радиационной обстановки на Юпитере, чтобы прибор мог работать. [4]

Цели

Определение характеристик и содержания кислорода , азота и серы при давлении до 100 бар (1451 фунт на квадратный дюйм) прольет свет на происхождение и природу Юпитера. [3] MWR также предназначен для определения количества воды и аммиака глубоко внутри Юпитера. [5] Он также должен обеспечивать температурный профиль атмосферы до 200 бар (2901 фунт на квадратный дюйм). [5] В целом MWR предназначен для наблюдения на глубине примерно 1000 атмосфер (или бар или кПа), что составляет около 342 миль (550 километров) внутри Юпитера. [10] (1 бар — это примерно давление на уровне моря на Земле, 14,6 фунтов на квадратный дюйм.)

Одной из молекул, которую MWR будет искать внутри Юпитера, является вода, которая, как надеются, поможет объяснить формирование Солнечной системы. [11] Исследование внутренней части планеты поможет понять, как и где образовался Юпитер, что, в свою очередь, прольет свет на формирование Земли. [11]

На момент использования в 2010-х годах это был один из четырех микроволновых радиометров, установленных на межпланетных космических кораблях. [3] Первым был «Маринер-2» , который использовал микроволновый прибор для определения того, что высокая температура поверхности Венеры исходит от поверхности, не выше в атмосфере. [5] [3] Были также инструменты типа радиометра на кометном зонде Розетта и Кассини-Гюйгенс . [3] Ранее зонд «Галилео» напрямую измерял атмосферу Юпитера на месте , когда он спускался в атмосферу, но только до давления в 22 бара. [5] Однако MWR рассчитан на глубину до 1000 бар. [3] (1000 бар — это около 14 500 фунтов на квадратный дюйм или 100 000 кПа)

Антенны

MWR имеет шесть отдельных антенн разного размера, которые установлены по бокам корпуса космического корабля «Юнона» . [10] Когда космический корабль поворачивается (это космический корабль со стабилизированным вращением ), каждая антенна принимает «полосу» наблюдений за гигантом. [10] Пять из шести антенн расположены на одной стороне космического корабля. [10] Шестая и самая большая антенна полностью заполняет другую сторону тела Юноны . [10]

Антенны MWR: [1] [10] Имеются две патч -решетки , три щелевые решетки и одна рупорная антенна . [10]

Когда Юнона поворачивается, антенны сканируют Юпитер, каждая частота/длина волны способна видеть определенное расстояние под видимыми верхушками облаков. [10]

См. также Отражательная антенная решетка и Щелевая антенна.

Полученные результаты

Во время близкого прохождения летом 2017 года, когда MWR работал над Юпитером, он обнаружил изменения температуры глубоко внутри шторма Большого Красного Пятна (GRS). [12] На «Перихове-7», который был шестой научной орбитой, MWR снял показания великой красной бури Юпитера на глубине десятков километров/миль под поверхностными слоями. [13]

О распределении газообразного аммиака было сообщено в 2017 году и проанализировано. [14] Был обнаружен богатый аммиаком слой, а также пояс бедной аммиаком атмосферы от 5 до 20 градусов северной широты. [14]

Во время первых восьми витков MWR обнаружил сотни разрядов молний, ​​в основном в полярных регионах. [15]

Слои атмосферы Юпитера и соответствующие каналы MWR.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc «Обзор инструмента - Юнона». spaceflight101.com . Проверено 3 февраля 2017 г.
  2. ^ abc Spacecom - Полосы Юпитера уходят глубоко и другие сюрпризы от зонда Юнона - октябрь 2016 г.
  3. ^ abcdefghij Янссен, Массачусетс; Браун, Северная Каролина; Освальд, Дж. Э.; Китиякара, А. (1 сентября 2014 г.). «Юнона на Юпитере: микроволновый радиометр Юнона (MWR)». 2014 39-я Международная конференция по инфракрасным, миллиметровым и терагерцовым волнам (IRMMW-THZ) . стр. 1–3. doi : 10.1109/IRMMW-THz.2014.6956004. ISBN 978-1-4799-3877-3. S2CID  42435396.
  4. ^ abc Пингри, П.; Янссен, М.; Освальд, Дж.; Браун, С.; Чен, Дж.; Херст, К.; Китиякара, А.; Майвальд, Ф.; Смит, С. (01 марта 2008 г.). «Микроволновые радиометры от 0,6 до 22 ГГц для Юноны, полярного орбитального корабля вокруг Юпитера». Аэрокосмическая конференция IEEE 2008 г. стр. 1–15. CiteSeerX 10.1.1.473.3408 . дои : 10.1109/AERO.2008.4526403. ISBN  978-1-4244-1487-1. S2CID  41709045.
  5. ^ abcde «Приборы и системы научных данных — микроволновые радиометры». Instrumentsanddatasystems.jpl.nasa.gov . Архивировано из оригинала 30 ноября 2016 г. Проверено 3 февраля 2017 г.
  6. ↑ Данн, Марсия (5 августа 2011 г.). «Зонд НАСА отправляется к Юпитеру после заминок на стартовой площадке» . Новости Эн-Би-Си . Проверено 31 августа 2011 г.
  7. ↑ Чанг, Кеннет (5 июля 2016 г.). «Космический корабль НАСА Юнона выходит на орбиту Юпитера». Нью-Йорк Таймс . Проверено 5 июля 2016 г.
  8. ↑ Чанг, Кеннет (28 июня 2016 г.). «Космический корабль НАСА Юнона скоро окажется во власти Юпитера». Нью-Йорк Таймс . Проверено 30 июня 2016 г.
  9. ^ Ключевые и управляющие требования для набора инструментов Juno Payload
  10. ^ abcdefgh «Пресс-кит по выведению на орбиту Юпитера | Научный обзор» . www.jpl.nasa.gov . Проверено 3 февраля 2017 г.
  11. ^ Аб Массер, Джордж. «Как Юнона заглянет глубоко под клубящиеся облака Юпитера». Научный американец . Проверено 25 июля 2018 г.
  12. ^ "Юнона исследует глубины Большого Красного Пятна - Небо и Телескоп" . Небо и телескоп . 12 декабря 2017 г. Проверено 4 апреля 2018 г.
  13. ^ «Страница каталога PIA22177» . photojournal.jpl.nasa.gov . Проверено 17 августа 2018 г.
  14. ^ аб Ингерсолл, Эндрю П.; Адумитроайе, Вергилий; Эллисон, Майкл Д.; Атрея, Сушил; Беллотти, Амадео А.; Болтон, Скотт Дж.; Браун, Шеннон Т.; Гулкис, Самуэль; Янссен, Майкл А. (05 августа 2017 г.). «Последствия распределения аммиака на Юпитере от 1 до 100 бар по данным микроволнового радиометра Юнона» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 44 (15): 7676–7685. Бибкод : 2017GeoRL..44.7676I. дои : 10.1002/2017gl074277. hdl : 2027.42/138332 . ISSN  0094-8276. ПМЦ 7580824 . PMID  33100420. S2CID  133882546. 
  15. ^ Браун, Шеннон; Янссен, Майкл; Адумитроайе, Вергилий; Атрея, Сушил; Болтон, Скотт; Гулкис, Самуэль; Ингерсолл, Эндрю; Левин, Стивен; Ли, Ченг (июнь 2018 г.). «Распространенные сферические молнии на частоте 600 мегагерц вблизи полюсов Юпитера». Природа . 558 (7708): 87–90. Бибкод : 2018Natur.558...87B. дои : 10.1038/s41586-018-0156-5. ISSN  0028-0836. PMID  29875484. S2CID  46952214.

Внешние ссылки