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Juno (sonda espacial)

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Juno

Imagen artística de la sonda espacial Juno al orbitar Júpiter
Estado Activa
Tipo de misión Sonda no tripulada
Operador NASA
ID COSPAR 2011-040A
no. SATCAT 37773
ID NSSDCA JUNO
Página web [SWRI, NASA enlace]
Duración de la misión 6 años terrestres
Propiedades de la nave
Fabricante Lockheed Martin Corporation
Masa de lanzamiento 3625 kg[2]​
Potencia eléctrica Dos baterías de ion litio de 55 Ah alimentadas mediante energía solar fotovoltaica[3]​
Comienzo de la misión
Lanzamiento 5 de agosto de 2011 (13 años, 4 meses y 13 días)[1]​
Vehículo Atlas V 551 (AV-029)
Lugar Complejo de lanzamiento espacial 41 de Cabo Cañaveral
Contratista United Launch Alliance
Parámetros orbitales
Altitud del periastro 4200 kilómetros
Altitud del apastro 8 100 000 kilómetros
Inclinación 90 grados sexagesimales
Orbitador de Júpiter
Inserción orbital 5 de julio de 2016, 03:53 UTC

Insignia de la misión Juno

[editar datos en Wikidata]
Lanzamiento de la sonda Juno a bordo de un cohete Atlas V 551.
La sonda Juno durante la fase de ensamblaje.
La antena parabólica de alta ganancia durante la fase de ensamblaje.
Esquema del emplazamiento de las 5 antenas de la sonda Juno.
Los paneles solares que proveen alimentación eléctrica a la sonda, durante la fase de pruebas.
Vista del compartimento blindado en la parte superior de la sonda.
Los magnetómetros de la sonda junto a uno de los paneles solares.
Ilustración de la sonda durante su llegada a Júpiter.

Juno es una sonda espacial dedicada al estudio del planeta Júpiter. Esta sonda forma parte del programa espacial New Frontiers de la NASA. Fue lanzada el 5 de agosto de 2011[1]​ desde el Centro Espacial Kennedy, en Florida. Llegó a la órbita del planeta el 5 de julio de 2016, siendo confirmado su ingreso a las 03:53 UTC tras la maniobra de frenado.[4]​ La duración útil de la misión será de un año terrestre. La misión tendrá una duración total de seis años.

La misión

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Juno está diseñada para estudiar la atmósfera del planeta, su origen, estructura y evolución dentro del sistema solar, y así comprender mejor su formación. Sus principales funciones están enfocadas en la creación de un estudio y mapa de la gravedad en sus campos magnéticos, y de las auroras de Júpiter, como también de su magnetosfera. También estudiará indicios sobre la formación del planeta, su núcleo, el agua presente en la atmósfera, sobre su masa, y sus vientos, que pueden alcanzar velocidades de hasta 618 kilómetros por hora (384 mph).[5]​

La sonda seguirá una órbita polar alrededor del planeta Júpiter, que le permitirá una mayor protección contra la radiación que emite Júpiter.

Ilustración de la sonda Juno y sus instrumentos científicos.

Instrumentos de investigación de Juno

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Los objetivos científicos de la misión Juno se llevarán a cabo con la ayuda de nueve instrumentos que están a bordo de la sonda espacial:[6]​[7]​[8]​[9]​[10]​

Modelo Nombre del instrumento Abreviatura Descripción y objetivo científico
Radiómetro de microondas (Microwave radiometer)
MWR
 El radiómetro de microondas está formado por seis antenas montadas en dos de los lados del cuerpo de la sonda. Llevará a cabo mediciones de radiación electromagnética en frecuencias de rango de microondas: 600 MHz, 1,2 GHz, 2,4 GHz, 4,8 GHz, 9,6 GHz y 22 GHz. Solo las frecuencias de microondas son capaces de atravesar el espesor de la atmósfera joviana. El radiómetro mide la abundancia de agua y amoníaco (principales constituyentes de las nubes jovianas) en las capas profundas de la atmósfera hasta 200 bar de presión o de 500 a 600 km de profundidad (1000 atmósferas). La combinación de diferentes longitudes de onda y el ángulo de emisión permitirá obtener un perfil de temperatura en varios niveles de la atmósfera. Los datos recogidos determinarán a qué profundidad hay circulación atmosférica[11]​[12]​ (Investigador principal: Mike Janssen, Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory).
Jovian Infrared Auroral Mapper
JIRAM
 El espectrómetro mapeador JIRAM, opera en el infrarrojo cercano (entre 2 y 5 μm), estudiará las capas superiores de la atmósfera hasta una distancia entre 50 y 70 km, donde la presión ronda entre los 5 a 7 bares. JIRAM proporcionará imágenes de la aurora en longitud de onda de 3,4 μm en regiones con abundante H3+ iones. Al medir el calor irradiado por la atmósfera de Júpiter, JIRAM puede determinar por la forma de las nubes el agua que fluye debajo en la superficie. También puede detectar metano, vapor de agua, amoníaco y fosfano. No tiene necesidad de dispositivos que sean resistentes a la radiación.[13]​[14]​ (Investigador principal: Angioletta Coradini, Instituto Nacional de Astrofísica)
Magnetómetro
MAG
 Situado en el extremo de uno de los paneles solares, para evitar interferencias con los equipos electrónicos de la nave. Teniendo tres objetivos, analizará la magnetosfera: cartografiar el campo magnético, determinación de la dinámica del interior de Júpiter, y determinación de la estructura tridimensional de la magnetosfera polar. El objetivo del magnetómetro Flux Gate Magnetometer (MGF), medir la fuerza y la dirección de las líneas de campo magnético y la finalidad del Advanced Stellar Compass (ASC), dos sensores estelares, que compensarán el movimiento giratorio de la nave, que supervisará la orientación de los sensores magnetómetros con respecto al planeta.(Investigador principal: Jack Connerney, Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA)
Gravity Science
GS
 La finalidad de medir la gravedad de ondas de radio es para realizar un mapa de distribución de la masa en el interior de Júpiter. La desigual distribución de la masa en Júpiter induce pequeñas variaciones en la gravedad en la órbita seguida por la sonda cuando se acerca a la superficie del planeta. Estas variaciones gravitacionales producen pequeños cambios en la velocidad de la sonda. La finalidad de estudiar el radio es para detectar el efecto Doppler en las transmisiones de radio emitidas desde la sonda Juno hacia la Tierra en la banda Ka y en la banda X, que son rangos de frecuencia que se puede estudiar con menos interrupciones ocasionadas por el viento solar o la ionosfera.[15]​[16]​[17]​ (Investigador principal: John AndersonLaboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory). Investigador principal (Juno's Ka-band Translator KaT): Luciano Iess, Universidad de Roma La Sapienza)
Jovian Auroral Distribution Experiment
JADE
 El detector de partículas energéticas (Jovian Auroral Distribution Experiment) JADE, medirá la distribución angular, energía y el vector de velocidad de los iones y electrones a baja energía (iones entre 13 eV y 20 KeV, los electrones de 200 eV a 40 KeV) presentes en la aurora de Júpiter. En JADE, como en JEDI, los analizadores de electrones se instalaron en tres partes de la placa superior permitiendo una medida de la frecuencia tres veces superior[18]​[19]​ (Investigador principal: David McComas, Instituto de Investigación del Suroeste (Southwest Research Institute o SwRI).
Jovian Energetic Particle Detector Instrument
JEDI
 El detector de partículas energéticas JEDI medirá la distribución angular y el vector de velocidad de los iones y electrones a alta energía (iones entre 20 keV y 1000 keV, los electrones de 40 keV a 500 keV) presentes en la magnetosfera polar de Júpiter. JEDI tiene tres sensores idénticos que se dedicarán a estudiar las partículas de iones de hidrógeno, helio, oxígeno y azufre[19]​[20]​ (Investigador principal: Barry Mauk, Applied Physics Laboratory).
Sensor de ondas de radio y ondas en plasma (plasma wave)
Waves
 Consiste en dos antenas de cuatro metros cada una que detectarán regiones de corrientes aurorales que definen las emisiones de radio de Júpiter y la aceleración de las partículas aurorales midiendo el espectro de radio y plasma en la región auroral (Investigador principal: William Kurth, Universidad de Iowa).
Imagen espectrográfica ultravioleta (Ultraviolet Imaging Spectrograph)
UVS
 Registrará la longitud de onda, la posición y el tiempo que tarda en llegar los fotones ultravioleta detectados por el espectrógrafo en cada vuelta de la sonda a Júpiter. Utiliza un canal micro detector de 1024 × 256, que proporcionará imágenes espectrales de las emisiones aurorales UV en la magnetosfera polar. (Investigador principal: G. Randall Gladstone, Instituto de Investigación del Suroeste (Southwest Research Institute o SwRI).
JunoCam
JCM
 Un telescopio-cámara de luz visible, añadida para la difusión pública de imágenes. Operativa solo durante siete órbitas alrededor de Júpiter debido al daño que le ocasionará la radiación y el campo magnético del planeta (Investigador principal: Michael C. Malin, Malin Space Science Systems).

El viaje

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Durante el viaje que tuvo una duración aproximada de 5 años y 11 meses, se realizaron diversos entrenamientos, antes de la llegada a Júpiter. Cada cierto tiempo comprendido entre los 12 y los 18 meses, se realizaron calibraciones de sus instrumentos para comprobar su funcionamiento. 6 meses antes de la llegada al sistema joviano, todos los instrumentos tenían que estar verificados y completamente funcionales.

Una vez en destino, la sonda opera de dos formas muy distintas: en las órbitas 2, 3, 4, 5, 6 y 7, las lecturas de los datos serán adquiridos, usando el plano de los paneles solares, pasando por el centro de Júpiter. La otra forma de operar, será utilizada para usar los sensores de gravedad, y el envío de datos con las antenas de alta ganancia hacia la Tierra. El 5 de julio de 2016, la NASA anunció que la sonda había entrado en la órbita del planeta Júpiter el día 4.[4]​

Radioaficionados

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Video externo
Resultados de la prueba
Video de cuatro minutos que muestra los esfuerzos de algunos de los operadores radioaficionados que participaron en el evento
Atención: estos archivos están alojados en un sitio externo, fuera del control de la Fundación Wikimedia.

Durante el sobrevuelo a la Tierra, el instrumento Waves (Ondas en lengua inglesa) de Juno, que se encargará de la medición de las ondas de radio y de plasma en la magnetósfera de Júpiter, registró señales de radioaficionados. Esto fue parte de un esfuerzo de notoriedad pública que involucró a los radioaficionados de todo el mundo. Se les invitó a decir "HI" (hola en lengua inglesa) a Juno, coordinando las transmisiones de radio que enviaron el mismo mensaje en código Morse. Participaron operadores de todos los continentes, incluida la Antártida.

Cronograma

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Fecha (UTC) Evento
Agosto de 2011 Lanzamiento
Agosto de 2012 Corrección de trayectoria[21]​
Septiembre de 2012
Octubre de 2013 Sobrevuelo de la Tierra para aumentar la velocidad (desde 78000 km/h)[22]​
Galería
5 de julio de 2016, 02:50 Llegada a Júpiter e inserción en la órbita polar (1ª órbita)
27 de agosto de 2016, 13:44 Perijove 1[23]​
Galería
19 de octubre de 2016 Perijove 2: Maniobra de reducción de período planificado, el motor principal no funcionó como estaba previsto[24]​
Octubre de 2016 Fase científica: se inician las 37 órbitas planificadas durante 20 meses
11 de diciembre de 2016 Perijove 3: Maniobra de reducción de período reprogramada
1 de septiembre de 2017 Se espera que sucedan los primeros fallos de la JunoCam
2 de febrero de 2017, 12:57 Perijove 4[25]​[26]​
27 de marzo de 2017, 08:52 Perijove 5[27]​
19 de mayo de 2017, ≈06:00 Perijove 6[28]​
11 de julio de 2017 Perijove 7: Fly-over of the Great Red Spot[29]​[30]​
1 de septiembre de 2017 Perijove 8[31]​
24 de octubre de 2017 Perijove 9[32]​
16 de diciembre de 2017 Perijove 10[33]​[34]​
7 de febrero de 2018 Perijove 11[35]​
21 de febrero de 2018 Preparando la nave espacial para una desorbitación controlada en Júpiter (Orbit 39) y posterior pérdida.
1 de abril de 2018 Perijove 12
24 de mayo de 2018 Perijove 13
16 de julio de 2018 Perijove 14, fin de la misión principal. Las observaciones futuras dependerán de la posible extensión de la misión tras la revisión.
junio de 2018 Se extiende la misión hasta julio de 2021[36]​

Galería multimedia

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  • Trayectoria interplanetaria de la sonda Juno; cada marca coincide con intervalos de 30 días.
    Trayectoria interplanetaria de la sonda Juno; cada marca coincide con intervalos de 30 días.
  • Animación de la trayectoria de Juno hasta su llegada a Júpiter.
  • Vídeo del lanzamiento.
  • Imagen del despegue de la sonda Juno a bordo de un cohete Atlas V.
    Imagen del despegue de la sonda Juno a bordo de un cohete Atlas V.
  • Despegue de la sonda.
    Despegue de la sonda.

Bibliografía

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NASA

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  • NASA (Julio de 2011). Juno launch press kit (en inglés). KIT.  Presentación sintetizada del lanzamiento, de la sonda y de la misión puesta a disposición de la prensa y del público con motivo del lanzamiento.
  • NASA (Junio de 2016). Jupiter Orbit Insertion press kit (en inglés). Arrivalpresskit.  Presentación de la misión para la prensa en el marco de su inserción en órbita.

Bibliografía adicional

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  • R. Dodge; M. A. Boyles; C.E.Rasbach (Septiembre de 2007). Key and driving requirements for the Juno payload suite of instruments (en inglés). DOD. Archivado desde el original el 21 de julio de 2011.  Descripción detallada de los instrumentos científicos.
  • Sammy Kayali (9-10 febrero de 2010). Juno Project Overview and Challenges for a Jupiter Mission (en inglés). KAY. 
  • Steve Matousek (NASA/JPL) (2005). The Juno New Frontiers mission (en inglés). MAT. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. Consultado el 3 de julio de 2016. 
  • Ulivi, Paolo; Harland, David M. (2014). Springer Praxis, ed. Robotic exploration of the solar system. Part 4: the Modern Era 2004-2013 (en inglés). p. 567. ISBN 978-1-4614-4811-2. Ulivi2014. 

Enlaces externos

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Véase también

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Referencias

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  1. ↑ a b Dunn, Marcia (5 de agosto de 2011). «NASA probe blasts off for Jupiter after launch-pad snags» (en inglés). MSNBC. Consultado el 5 de julio de 2016. 
  2. ↑ «Juno Mission to Jupiter» (en inglés). NASA. 04/09. p. 2. Archivado desde el original el 6 de abril de 2020. Consultado el 5 de abril de 2011. 
  3. ↑ «Juno Spacecraft Information – Power Distribution» (en inglés). Spaceflight 101. 2011. Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2011. Consultado el 6 de agosto de 2011. 
  4. ↑ a b «NASA's Juno Spacecraft in Orbit Around Mighty Jupiter» (en inglés). NASA. 5 de julio de 2016. Consultado el 5 de julio de 2016. 
  5. ↑ Winds in Jupiter's Little Red Spot almost twice as fast as strongest hurricane NASA
  6. ↑ «Instrument Overview». Wisconsin University-Madison. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2008. Consultado el 13 de octubre de 2008. 
  7. ↑ «Key and Driving Requirements for the Juno Payload Suite of Instruments». JPL. Archivado desde el original el 21 de julio de 2011. Consultado el 23 de febrero de 2011. 
  8. ↑ «Juno Spacecraft: Instruments». Southwest Research Institute. Archivado desde el original el 26 de abril de 2012. Consultado el 20 de diciembre de 2011. 
  9. ↑ «Juno Launch: Press Kit August 2011». NASA. pp. 16-20. Consultado el 20 de diciembre de 2011. 
  10. ↑ «MORE AND JUNO KA-BAND TRANSPONDER DESIGN, PERFORMANCE, QUALIFICATION AND IN-FLIGHT VALIDATION». Laboratorio di Radio Scienza del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, università "Sapienza". 2013. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 24 de enero de 2016. 
  11. ↑ T. Owen; S. Limaye (23 de octubre de 2008). University of Wisconsin, ed. «Instruments : Microwave Radiometer». Archivado desde el original el 28 de marzo de 2014. 
  12. ↑ University of Wisconsin (ed.). «Juno spacecraft MWR». Consultado el 19 de octubre de 2015. 
  13. ↑ T. Owen; S. Limaye (23 de octubre de 2008). University of Wisconsin, ed. «Instruments : The Jupiter Infrared Aural Mapper». Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. 
  14. ↑ University of Wisconsin (ed.). «Juno spacecraft JIRAM». Consultado el 19 de octubre de 2015. 
  15. ↑ John Anderson; Anthony Mittskus (23 de octubre de 2008). University of Wisconsin, ed. «Instruments : Gravity Science Experiment». Archivado desde el original el 4 de febrero de 2016. 
  16. ↑ University of Wisconsin (ed.). «Juno spacecraft GS». Consultado el 2015. 
  17. ↑ Dodge et al., op. cit. p. 8.
  18. ↑ University of Wisconsin (ed.). «Juno spacecraft JADE». Consultado el 2015. 
  19. ↑ a b Dodge et al., op. cit. p. 9.
  20. ↑ University of Wisconsin (ed.). «Juno spacecraft JEDI». Consultado el 19 de octubre de 2015. 
  21. ↑ «Juno's Two Deep Space Maneuvers are 'Back-To-Back Home Runs'». NASA. 17 de septiembre de 2012. Archivado desde el original el 26 de abril de 2020. Consultado el 12 de octubre de 2015. 
  22. ↑ «Juno Earth Flyby - Oct. 9, 2013». NASA. Archivado desde el original el 26 de abril de 2020. Consultado el 4 de julio de 2016. 
  23. ↑ Agle, D. C.; Brown, Dwayne; Cantillo, Laurie (27 de agosto de 2016). «NASA's Juno Successfully Completes Jupiter Flyby». NASA. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2021. Consultado el 1 de octubre de 2016. 
  24. ↑ «Mission Prepares for Next Jupiter Pass». Mission Juno. Southwest Research Institute. 14 de octubre de 2016. Consultado el 15 de octubre de 2016. 
  25. ↑ Thompson, Amy (10 de diciembre de 2016). «NASA's Juno Spacecraft Preps for Third Science Orbit» (en inglés). Inverse. Archivado desde el original el 17 de marzo de 2021. 
  26. ↑ «It's Never 'Groundhog Day' at Jupiter». NASA / Jet Propulsion Laboratory. 1 de febrero de 2017. Consultado el 4 de febrero de 2017. 
  27. ↑ Agle, D. C.; Brown, Dwayne; Cantillo, Laurie (27 de marzo de 2017). «NASA's Juno Spacecraft Completes Fifth Jupiter Flyby» (en inglés). NASA. Archivado desde el original el 29 de marzo de 2017. 
  28. ↑ Anderson, Natali (20 de mayo de 2017). «NASA's Juno Spacecraft Completes Sixth Jupiter Flyby» (en inglés). Sci-News. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2017. 
  29. ↑ Witze, Alexandra (25 de mayo de 2017). «Jupiter’s secrets revealed by NASA probe». Nature. doi:10.1038/nature.2017.22027. Consultado el 14 de junio de 2017. 
  30. ↑ Lakdawalla, Emily (3 de noviembre de 2016). «Juno update: 53.5-day orbits for the foreseeable future, more Marble Movie». The Planetary Society. Consultado el 14 de junio de 2017. 
  31. ↑ «Photos from Juno’s Seventh Science Flyby of Jupiter». spaceflight101.com. 8 de septiembre de 2017. Consultado el 12 de febrero de 2018. 
  32. ↑ «Perijove 9: Incredible New Views Of Jupiter». astrobob.areavoices.com. 9 de noviembre de 2017. Consultado el 12 de febrero de 2018. 
  33. ↑ «Juno's Perijove-10 Jupiter Flyby, Reconstructed in 125-Fold Time-Lapse». NASA / JPL / SwRI / MSSS / SPICE / Gerald Eichstädt. 25 de diciembre de 2017. Consultado el 12 de febrero de 2018. 
  34. ↑ «Overview of Juno's Perijove 10». The Planetary Society. 16 de diciembre de 2017. Consultado el 12 de febrero de 2018. 
  35. ↑ Boyle, Alan (9 de febrero de 2018). «Fresh raw imagery from NASA’s Juno orbiter puts Jupiter’s fans in 11th heaven». geekwire.com. Consultado el 12 de febrero de 2018. 
  36. ↑ Steffes, Paul G.; Karpowicz, Bryan M. (2008). «Microwave Remote Sensing of Planetary Atmospheres: From Staelin and Barrett to the Nasa Juno Mission». IGARSS 2008 - 2008 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IEEE). ISBN 9781424428076. doi:10.1109/igarss.2008.4778810. Consultado el 3 de octubre de 2019. 


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