stringtranslate.com

Волны (Юнона)

Компоненты волн
Данные о волнах, когда Юнона пересекает ударную волну Юпитера (июнь 2016 г.)
Данные Waves Юнона входит в магнитопаузу (июнь 2016 г.)
«Волны» устанавливаются на космический корабль «Юнона»
Юпитер, полярное сияние; яркое пятно в крайнем левом углу — это конец линии поля, ведущей к Ио; пятна внизу ведут к Ганимеду и Европе . Снимок, сделанный космическим телескопом «Хаббл» с околоземной орбиты в ультрафиолете, представляет собой один из способов изучения полярного сияния Юпитера, которое также будет изучаться с орбиты прибором «Волны», обнаруживающим радио- и плазменные волны на месте.
Путь космического корабля «Улисс» через магнитосферу Юпитера в 1992 году показывает расположение головной ударной волны Юпитера.
На этой иллюстрации показано, как предположительно магнитосфера Юпитера взаимодействует с набегающим солнечным ветром (желтые стрелки).
Наблюдение Чандрой (AXAF) рентгеновских лучей Юпитера преподнесло всем сюрприз на рубеже тысячелетий, когда его высокое угловое разрешение показало, что рентгеновские лучи Юпитера исходят от полюсов.

«Волны» — эксперимент на космическом корабле «Юнона» по изучению радио- и плазменных волн . [1] [2] Это часть коллекции различных типов инструментов и экспериментов на космическом корабле; Waves ориентирован на понимание полей и частиц в магнитосфере Юпитера. [2] Waves находится на борту беспилотного космического корабля «Юнона» , который был запущен в 2011 году и прибыл к Юпитеру летом 2016 года. [1] Основным объектом исследования Waves является магнитосфера Юпитера , которую, если бы можно было увидеть с Земли, можно было бы увидеть примерно в два раза больше полной луны. [3] Он имеет каплевидную форму, и этот хвост простирается от Солнца как минимум на 5 а.е. (расстояния Земля-Солнце). [3] Инструмент Waves предназначен для того, чтобы помочь понять взаимодействие между атмосферой Юпитера, его магнитным полем и магнитосферой, а также понять полярные сияния Юпитера. [4] Он предназначен для обнаружения радиочастот от 50 Гц до 40 000 000 Гц (40 МГц), [5] и магнитных полей от 50 Гц до 20 000 Гц (20 кГц). [6] Он имеет два основных датчика: дипольную антенну и магнитную поисковую катушку . [6] Дипольная антенна имеет две штыревые антенны длиной 2,8 метра (110 дюймов/9,1 фута), прикрепленные к основному корпусу космического корабля. [6] [7] Этот датчик сравнивают с телевизионной антенной с кроличьими ушками . [8] Поисковая катушка представляет собой мю-металлический стержень длиной 15 см (6 дюймов) с тонкой медной проволокой, намотанной на него 10 000 раз. [6] Также имеются два частотных приемника, каждый из которых покрывает определенные диапазоны. [6] Обработка данных осуществляется двумя радиационно-стойкими системами на чипе . [6] Блоки обработки данных расположены внутри радиационного хранилища Юноны . [9] Waves было выделено 410 Мбит данных на научную орбиту. [9]

24 июня 2016 года прибор Waves зафиксировал прохождение Юноны через головную ударную волну магнитного поля Юпитера. [3] Беспилотному космическому кораблю потребовалось около двух часов, чтобы пересечь эту область космоса. [3] 25 июня 2016 года он столкнулся с магнитопаузой . [3] Юнона выйдет на орбиту Юпитера в июле 2016 года. [3] Магнитосфера блокирует заряженные частицы солнечного ветра, при этом количество частиц солнечного ветра, с которыми столкнулась Юнона , упало в 100 раз, когда она вошла в магнитосферу Юпитера. [3] До того, как Юнона вошла в него, она столкнулась с примерно 16 частицами солнечного ветра на кубический дюйм пространства. [3]

На Юноне есть и другие антенны , включая антенны связи и антенну для микроволнового радиометра. [9]

Два других инструмента помогают понять магнитосферу Юпитера : эксперимент по распределению полярных сияний Юпитера (JIRAM) и магнитометр (MAG) . [10] Прибор JEDI измеряет ионы и электроны с более высокой энергией, а JADE — с более низкой энергией, они дополняют друг друга. [10] Еще одним объектом исследования является плазма, образующаяся в результате вулканизма на Ио (луне), и «Волны» также должны помочь понять это явление. [6]

Основная цель миссии «Юнона» — исследование полярной магнитосферы Юпитера. Хотя Улисс ненадолго достиг широты ~ 48 градусов, это произошло на относительно большом расстоянии от Юпитера (~ 8,6 RJ). Следовательно, полярная магнитосфера Юпитера представляет собой в значительной степени неизведанную территорию и, в частности, область аврорального ускорения никогда не посещалась. ...

-  Волновое исследование для миссии «Юнона» к Юпитеру [11]

Другая проблема возникла в 2002 году, когда Чандра с помощью своего высокого углового разрешения определила, что рентгеновские лучи исходят от полюсов Юпитера. [12] Обсерватория Эйнштейна и немецкий спутник ROSAT ранее наблюдали рентгеновские лучи от Юпитера. [12] Новые результаты Чандры, которая проводила наблюдения в декабре 2000 года, показали, что рентгеновские лучи исходят от северного магнитного полюса, а не от полярного сияния. [12] Примерно каждые 45 минут Юпитер излучает рентгеновский импульс мощностью в несколько гигаватт, который синхронизируется с радиоизлучением на частоте от 1 до 200 кГц. [12] Орбитальный аппарат Галилео и солнечный орбитальный аппарат Улисс улавливали радиоизлучение каждые 45 минут. [12] Радиоизлучение было обнаружено до рентгеновских лучей, их обнаруживают с 1950-х годов, и существует даже астрономический проект «Гражданин», организованный НАСА, под названием «Радио Юпитер», позволяющий любому желающему слушать радиосигналы Юпитера. [13] [14] Километровое радиоизлучение не было обнаружено до тех пор, пока «Вояджер» не пролетел мимо Юпитера в конце 1970-х годов. [14] Двумя кандидатами на источник рентгеновских лучей являются частицы Солнечного ветра или Ио . [12]

Waves был разработан в Университете Айовы , и эксперимент проводит там учёный-исследователь. [8]

Датчики

Есть два основных датчика волн, и эти поля подают сигналы на частотные приемники. [6] Оба датчика прикреплены к основному корпусу космического корабля. [6]

MSC состоит из стержня из мю-металла ( ферромагнитного сплава никеля и железа), обернутого тонкой медной проволокой . [6]

Частотный приемник

Существует два частотных приемника, каждый из которых охватывает определенные диапазоны: верхний и нижний диапазон, которые, в свою очередь, имеют разные секции приема. [6] Приемники размещены в радиационном хранилище «Юнона» вместе с другой электроникой. [9]

Разбивка: [6]

Все выходные данные отправляются в блок обработки данных (DPU) [6].

Блок обработки данных (ДПУ)

Выходной сигнал частотных приемников, в свою очередь, обрабатывается Juno DPU. [6] DPU имеет два микропроцессора, которые используют программируемые пользователем вентильные матрицы, и оба они представляют собой систему на кристалле . [6] Две фишки: [6]

DPU отправляет данные на главный компьютер Juno для связи с Землей. [6] Электроника находится в радиационном хранилище «Юнона» вместе с приёмниками. [9]

Мультимедиа

Компания Waves обнаружила радиоизлучение полярных сияний Юпитера, самых мощных из известных на сегодняшний день в Солнечной системе. [15]

Это видео со звуком преобразует радиочастоту в звуковые волны и включает инфографику этих звуков при их воспроизведении. Видео создано на основе данных, записанных инструментом Waves.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Грейциус, Тони (13 марта 2015 г.). «Космический корабль и инструменты Юнона». НАСА . Проверено 4 января 2017 г.
  2. ^ Аб Браун, Джефф (30 июня 2016 г.). «Юнона НАСА и джедаи готовятся раскрыть тайны Юпитера». Концентратор . Проверено 4 января 2017 г.
  3. ^ abcdefgh Грейсиус, Тони (29 июня 2016 г.). «Космический корабль НАСА Юнона входит в магнитное поле Юпитера». НАСА . Проверено 5 января 2017 г.
  4. ^ "Инструменты Юноны | Миссия Юнона" . Миссия Юнона . Проверено 5 января 2017 г.
  5. ^ Сэмпл, М.; Освальд, Т.; Ракер, ХО; Карлссон, Р.; Плеттемайер, Д.; Курт, WS (ноябрь 2011 г.). «Первые результаты исследований антенны JUNO/Waves». Конференция по антеннам и распространению радиоволн в Лафборо , 2011 г. стр. 1–4. дои : 10.1109/LAPC.2011.6114038. ISBN 978-1-4577-1016-2. S2CID  21869123.
  6. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab «Расследование волн Юноны» (PDF) . Проверено 12 ноября 2022 г.
  7. ^ "Свидание с Юпитером" . 29.06.2016.
  8. ^ ab «Юнона и ее инструмент, созданный Университетом Айовы, собираются достичь Юпитера | Газета» . Газета . Проверено 8 февраля 2017 г.
  9. ^ abcde «Основные и управляющие требования для набора инструментов Juno Payload» (PDF) . Проверено 12 ноября 2022 г.
  10. ^ ab «Пресс-релиз - Юнона НАСА и джедаи: готовы раскрыть тайны Юпитера». Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса. 29 июня 2016. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 года . Проверено 12 ноября 2022 г.
  11. ^ Курт и др. - Исследование волн для миссии Юноны на Юпитер - 2008 г.
  12. ^ abcdef «Загадочные рентгеновские лучи Юпитера | Управление научной миссии». science.nasa.gov . Проверено 8 февраля 2017 г.
  13. ^ Небо и телескоп - Проект Radio Jove: Прослушивание Юпитера - 2013
  14. ^ аб Джон В. Макэналли (2007). Юпитер: и как его наблюдать. Springer Science & Business Media. п. 82. ИСБН 978-1-84628-727-5.
  15. ^ «Юнона отправляет обратно невероятные новые изображения Юпитера | Планетология, исследование космоса | Sci-News.com» . Последние научные новости | Sci-News.com . Проверено 24 января 2018 г.

Внешние ссылки