Волны (Юнона) - Waves (Juno)

Компоненты волн
Данные волн как Юнона пересекает ударную головку Юпитера (июнь 2016 г.)
Данные волн Юнона входит в Магнитопаузу (июнь 2016 г.)
Волны устанавливаются на Юнона космический корабль
Юпитер Аврора; яркое пятно в крайнем левом углу - конец линии поля на Ио; пятна внизу приводят к Ганимед и Европа. Снимок сделан космическим телескопом Хаббла с околоземной орбиты в ультрафиолете, представляет собой один из способов изучения полярного сияния Юпитера, которое также будет изучаться с орбиты прибором Waves, обнаруживающим радиоволны и плазменные волны. на месте
Путь Улисс космический корабль через магнитосферу Юпитера в 1992 году показывает расположение головной ударной волны Юпитера.
Эта иллюстрация показывает, как считается, что магнитосфера Юпитера взаимодействует с прибывающими Солнечный ветер (желтые стрелки)
Наблюдение Чандрой (AXAF) рентгеновских лучей Юпитера удивило всех на рубеже тысячелетий, когда его высокое угловое разрешение показало, что рентгеновские лучи Юпитера исходят с полюсов.

Волны это эксперимент над Юнона космический корабль для изучения радио и плазменные волны.[1][2] Он входит в коллекцию различных приборов и экспериментов на космическом корабле; Волны ориентированы на понимание полей и частиц в магнитосфере Юпитера.[2] Волны на борту беспилотного Юнона космический корабль, который был запущен в 2011 году и прибыл к Юпитеру летом 2016 года.[1] Основное внимание в исследовании Waves уделяется Магнитосфера Юпитера, который, если бы его можно было увидеть с Земли, был бы примерно в два раза больше полной Луны.[3] Он имеет форму слезы, а его хвост отходит от Солнца не менее чем на 5 а.е. (расстояние Земля-Солнце).[3] Инструмент Waves разработан, чтобы помочь понять взаимодействие между атмосферой Юпитера, его магнитным полем и его 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 магнитные поля от 50 Гц до 20 000 Гц (20 кГц).[6] Он имеет два основных датчика: дипольная антенна и магнитный поисковая катушка.[6] Дипольная антенна имеет два штыревая антенна которые простираются на 2,8 метра (110 дюймов / 9,1 фута) и прикреплены к основному корпусу космического корабля.[6][7] Этот датчик сравнивают с приставкой с заячьими ушками. ТВ антенна.[8] Поисковая катушка представляет собой металлический стержень длиной 15 см (6 дюймов) с тонкой медной проволокой, намотанной на него 10 000 раз.[6] Также есть два частотных приемника, каждый из которых покрывает определенные диапазоны.[6] Обработка данных осуществляется двумя радиационно-стойкими системы на чипе.[6] Блоки обработки данных расположены внутри Радиационное хранилище Джуно.[9] Waves было выделено 410 Мбит данных на одну научную орбиту.[9]

24 июня 2016 года инструмент Waves зафиксировал Юнона проходит через ударную волну магнитного поля Юпитера.[3] Беспилотному кораблю понадобилось около двух часов, чтобы пересечь этот район космоса.[3] 25 июня 2016 г. он столкнулся с магнитопауза.[3] Юнона выйдет на орбиту Юпитера в июле 2016 года.[3] Магнитосфера блокирует заряженные частицы солнечного ветра, при этом количество частиц солнечного ветра Юнона столкнулся с 100-кратным падением, когда вошел в магнитосферу Юпитера.[3] Перед Юнона вошел в нее, встретил около 16 Солнечный ветер частиц на кубический дюйм пространства.[3]

Есть разные другие антенны на Юнона включая антенны связи и антенну для микроволнового радиометра.[9]

Два других инструмента помогают понять магнитосфера Юпитера, Эксперимент по распределению полярных сияний на Юпитере (JIRAM) и Магнитометр (MAG) инструмент.[10] В Джедаи прибор измеряет ионы и электроны с более высокими энергиями, а JADE - с более низкими энергиями, они дополняют друг друга.[10] Другой объект исследования - плазма, образованная вулканизмом на Ио (луна) и волны также должны помочь понять это явление.[6]

Основная цель Юнона миссия - исследование полярной магнитосферы Юпитера. Пока Улисс ненадолго достиг широты ~ 48 градусов, это было на относительно большом расстоянии от Юпитера (~ 8,6 RJ). Следовательно, полярная магнитосфера Юпитера - это в значительной степени неизведанная территория, и, в частности, область аврорального ускорения никогда не посещалась. ...

— Исследование волн для миссии Juno на Юпитер[11]

Еще одна проблема, которая возникла в 2002 году, заключалась в том, когда Чандра с его высоким угловым разрешением было определено, что рентгеновские лучи исходят от полюсов Юпитера.[12] Обсерватория Эйнштейна и немецкий ROSAT ранее наблюдали рентгеновские лучи от Юпитера.[12] Новые результаты Чандры, собранные в ходе наблюдений 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 мощность в несколько гигаватт. рентгеновский снимок импульс, и это синхронизируется с излучением в радио на частоте от 1 до 200 кГц.[12] Галилео орбитальный аппарат и Улисс солнечный орбитальный аппарат улавливал радиоизлучение каждые 45 минут.[12] Радиоизлучение было обнаружено до рентгеновских лучей, они были обнаружены с 1950-х годов, и есть даже проект астрономов Citizen, организованный НАСА под названием Radio Jove для всех, кто может слушать радиосигналы Юпитера.[13][14] Километрическое радиоизлучение не регистрировалось до Вояджер облеты Юпитера в конце 1970-х.[14] Двумя кандидатами на источник рентгеновского излучения являются частицы солнечного ветра или Ио.[12]

Волны были разработаны в Университет Айовы, а эксперимент ведет там научный сотрудник.[8]

Датчики

Есть два основных датчика волн, и эти сигналы поля передаются частотным приемникам.[6] Оба датчика прикреплены к основному корпусу космического корабля.[6]

МСК изготовлен из стержня из Му-металл (а ферромагнитный сплав никеля и железа), завернутые в тонкую медная проволока.[6]

Приемник частоты

Есть два частотных приемника, каждый из которых покрывает определенные диапазоны, верхний и нижний диапазоны, которые, в свою очередь, имеют разные секции приема.[6] Приемники размещены в Радиационное хранилище Джуно вместе с другой электроникой.[9]

Авария:[6]

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

Блок обработки данных (DPU)

Выходные данные частотных приемников, в свою очередь, обрабатываются Юнона DPU.[6] DPU имеет два микропроцессора, которые используют программируемые вентильные матрицы, если они оба система на кристалле конструкции.[6] Две фишки:[6]

  • Y180: ядро ​​интеллектуальной собственности
  • Плавающая точка арифметический блок

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

Мультимедиа

Waves обнаружила радиоизлучение от 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 в себя инфографику этих звуков при воспроизведении. Видео было создано на основе данных, записанных инструментом Waves.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Грейсиус, Тони (13 марта 2015). "Космический корабль и инструменты Juno". НАСА. Получено 2017-01-04.
  2. ^ а б 4, Джефф Браун / опубликовано в январе; 2017 (30.06.2016). «Юнона НАСА и JEDI готовятся раскрыть тайны Юпитера». Концентратор. Получено 2017-01-04.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
  3. ^ а б c d е ж грамм час Грейсиус, Тони (29.06.2016). «Космический корабль НАСА Juno входит в магнитное поле Юпитера». НАСА. Получено 2017-01-05.
  4. ^ "Инструменты Юноны | Миссия Джуно". Миссия Юнона. Получено 2017-01-05.
  5. ^ Сампл, М .; Освальд, Т .; Rucker, H.O .; Karlsson, R .; Plettemeier, D .; Курт, В. С. (ноябрь 2011 г.). «Первые результаты исследований антенн JUNO / Waves». Конференция по распространению антенн в Лафборо, 2011 г.: 1–4. Дои:10.1109 / LAPC.2011.6114038. ISBN  978-1-4577-1016-2.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab [1]
  7. ^ «Встреча Юпитера». 2016-06-29.
  8. ^ а б «Юнона и ее инструмент, построенный в Университете Айовы, вот-вот достигнут Юпитера | The Gazette». Газета. Получено 2017-02-08.
  9. ^ а б c d е [2]
  10. ^ а б "Пресс-релиз".
  11. ^ Курт и др. - Исследование волн для миссии Juno на Юпитер - 2008
  12. ^ а б c d е ж "Загадочные рентгеновские лучи с Юпитера | Управление научной миссии". science.nasa.gov. Получено 2017-02-08.
  13. ^ Небо и телескоп - Проект Radio Jove: слушание на Юпитере - 2013
  14. ^ а б Джон В. Макэналли (2007). Юпитер: и как его наблюдать. Springer Science & Business Media. п. 82. ISBN  978-1-84628-727-5.
  15. ^ "Юнона отправляет новые невероятные изображения Юпитера | Планетарная наука, исследования космоса | Sci-News.com". Последние новости науки | Sci-News.com. Получено 2018-01-24.

внешняя ссылка