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NASAのJuno宇宙船は、木星を観測するための惑星間宇宙飛行を開始します

木星の周りの軌道にあるJuno宇宙船のアーティストのコンセプト。 クレジット:NASA

2011年8月5日、 NASAジュノー宇宙船は5年間の惑星間宇宙飛行で打ち上げられ、巨大な惑星に運ばれました 木星。 カリフォルニア州パサデナにあるNASAのジェット推進研究所は、Junoミッションとその運用を管理しています。 宇宙船は、惑星の周りの軌道に入り、その一連の科学機器とカメラを使用して、木星の大気、重力、および磁場を観測することを目的としていました。 惑星の特性を理解することは、その起源と進化についての手がかりを明らかにすることができます。 ジュノは2016年7月に木星に到達し、惑星の周りの楕円極軌道に入りました。 彼女は私たちの太陽系で最大の惑星の観測を続け、ガス巨人の見事な画像を今日まで返しています。

木星は非常に大きなガスの巨大惑星であり、太陽を除く太陽系の他のすべての天体がその中に収まることができます。 79の衛星が惑星を周回しているため、木星系は小さな太陽系のようなものです。 木星は、肉眼で見ることができる太陽系の5つの惑星の1つですが、その衛星は、イタリアの天文学者である1610年まで発見されていませんでした。 木星の4つの最大の衛星であるガリレオガリレイに注意してください 彼の自家製望遠鏡を使用しています。 今日、それはその発見者にちなんで名付けられたガリル衛星と呼ばれています。 何世紀にもわたって、徐々により良い望遠鏡、そして後に他の機器が、大赤斑やその大気中の色とりどりのバンドなど、木星の謎のいくつかを明らかにしてきました。 惑星に関する私たちの知識は、1970年代の最初の宇宙船フライバイで数倍に増加しました((パイオニア10号11ボイジャー1号2)特に ガリレオ 1990年代と2000年代の軌道と大気のプローブ。 他のいくつかの宇宙船(ユリシーズ、カッシーニ-ホイヘンス、ニューホライズンズ)は、重力を利用して太陽系の他の目的地に加速する一方で、巨大惑星を観測しました。 木星を訪れた以前の宇宙船とは異なり、ジュノーは原子力ではなく太陽光に依存しており、惑星間宇宙船にこれまでに配置された最大のソーラーパネルを3つ搭載しています。

Juno Scientific Charting Tools

Junoとその科学ツールキットの概略図。 クレジット:NASA

観察を行うために、ジュノは9つの楽器のセットを持っています。

  • マイクロ波放射計(MWR): 木星の大気の深層における水とアンモニアの存在量を測定し、気温を取得すること。
  • Jovian Infrared Auroral Mapper(JIRAM): 木星の上層大気のオーロラの画像を提供する分光計。
  • 磁力計(MAG木星の磁場をマッピングし、惑星内部のダイナミクスを決定します。
  • 重力科学(GS 宇宙船の無線信号のドップラー変化を測定することにより、木星内の質量分布をマッピングします。
  • 木星オーロラ分布の経験(JADE でイオンと電子の角、エネルギー、速度分布を測定するには 少し 木星のオーロラに含まれるエネルギー。
  • 木星活性粒子検出器(JEDI。) でイオンと電子の角、エネルギー、速度分布を測定するには 真ん中 木星のオーロラに含まれるエネルギー。
  • プラズマおよび電波(波)センサー:to i木星の電波放射とオーロラ粒子加速を決定するオーロラ電流の領域の識別。
  • 紫外分光光度計(UVS):極磁気圏における紫外線オーロラ放射の分光画像を提供します。
  • JunoCam(JCM):木星の雲のダイナミクスを研究し、教育とコミュニケーションを促進するための可視光カメラ/望遠鏡。
レゴジュノフィギュア

描いた3つのレゴフィギュア
ローマの神ジュピテル、彼の妻ジュノー、そして天文学者ガリレオは、ジュノー宇宙船に取り付けられました。 クレジット:NASA

科学機器に加えて、Junoは歴史的および教育的重要性の2つの要素を保持しています。 イタリア宇宙機関から提供された絵画は、1610年1月に書かれたガリレオの手書きのガリレオの画像とテキストを描いており、後に木星の4つの最大の自然衛星であるガリレオ衛星として知られるものを観察しています。 NASAとLEGOGroupの共同アウトリーチおよびアウトリーチプログラムの一環として、子供たちに科学、技術、工学、数学を探求するよう促します。Juno宇宙船は、望遠鏡を持って、ローマの神ジュピター、妻のJuno、Galileoを表す3つのLEGOミニフィギュアを運びます。

惑星間のジュノの道

地球から木星へのジュノの道。 クレジット:NASA

ジュノー宇宙船は、2011年8月5日にケープカナベラル空軍基地(現在はフロリダ州のケープカナベラル宇宙軍基地)からアトラスV 551ロケットの上に打ち上げられました。海岸から駐車軌道に45分後、ケンタウルスロケットの上段が爆破されました。ジュノーを惑星間の旅に送るのは2度目です。 宇宙船は、システムに電力を供給するために3つの大きなソーラーアレイを打ち上げました。 2012年2月1日に最初の途中修正操作を完了し、続いて8月30日と9月14日に2回の深宇宙操作を完了してから、内部太陽系に戻りました。 2013年10月9日、ジュノは地球から345マイルを通過し、南アフリカの沖合に最も接近しました。 地球フライバイの主な目的は、ジュノの速度を78,000mphから93,000mphに上げて木星に送ることでしたが、ミッションコントローラーは宇宙船の多くの機器を起動しました。 2016年2月3日に追加のコース修正を行った後、5月27日にジュノは太陽の重力場から木星に渡り、6月30日に木星の広大な磁気圏に入りました。

木星のオーロラオーロラ

最初の間に撮影された木星のオーロラ、またはサザンライトの赤外線画像
2016年8月、惑星に近接、または1に近い。クレジット:NASA

2016年7月4日、地球から5年間の航海の後、ジュノは35分のメインエンジンを発射して、木星の周りの楕円極軌道に入り、最初の期間は53日でした。 コントローラーは、その後数日から数週間にわたってJunoの機器のアクティブ化を開始しました。 8月27日、宇宙船は、木星の雲頂から2,610マイル上空で、最初の近地点または近日点を通過し、すべての機器がアクティブになりました。 10月19日のシャットダウンへの2回目のアプローチ中に、宇宙船はメインエンジンに影響を与えた異常のためにセーフモードに入りました。 この異常により、メインエンジンの起動が妨げられ、宇宙船の軌道が科学的観測のために計画された14日間の軌道に変更されました。 この問題にもかかわらず、Junoは当初の53日間にわたって科学ミッションを継続しました。主な変更点は、クローズアップ観測が予想よりも少ない頻度で行われることです。 木星周辺の激しい放射性環境、特にプリエゴフとの遭遇中の過酷な環境にもかかわらず、ジュノのシステムと機器は無傷のままでした。 2018年6月、NASAはJunoの任務を2021年7月まで延長しました。

木星の乱れた雲の形成

木星の北中部における乱流雲の形成
2019年5月に約20分で緯度。クレジット:NASA

2021年6月7日、34回目の出現間近の遭遇中に、ジュノは木星の最大の衛星であり、実際には太陽系で最大の衛星であるガニメデから645マイル飛行しました。 ガリレオ宇宙船が2000年5月にガニメデの近くを飛行して以来、これは宇宙船の最も近い遭遇でした。ジュノはまだ健康であり、木星の大きな月を研究するという科学者の要求を満たすために、NASAは2025年9月まで2回目のミッション延長を許可しました。この飛行は、ジュノの軌道期間を38日に短縮し、2023年12月と2024年2月にイオとの遭遇を確立し、宇宙船の軌道期間は33日です。 Junoは、木星とその環境に関するすばらしい画像と科学情報を持ち帰り続けています。

木星の月イオが惑星に影を落とす

木星の月イオが惑星に影を落とす、ジュノが描いた
2019年9月の22回目のペリジョーブ。クレジット:NASA

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