Mikrovlnný radiometr (Juno) - Microwave Radiometer (Juno)

V tomto pohledu je na straně kosmické lodi vidět několik bílých čtverců různých velikostí; tato strana má pět ze šesti MWR antény. Pravoúhlý výložník je Magnetometr (MAG) nástroj
Bílý čtverec je největší MWR anténa, a zaujímá další stranu kosmické lodi. Tato anténa je pro 600 MHz.[1]
Tato vizualizace uvolněná NASA zobrazuje vrstvy, které bude MWR pozorovat pod horní vrstvou viditelného mraku

Mikrovlnný radiometr (MWR) je nástroj na Juno orbiter vyslán na planetu Jupiter.[2] MWR je multi-vlnová délka mikrovlnný radiometr za pozorování Jupiter je hluboká atmosféra.[3] MWR může pozorovat záření od 1,37 do 50 cm vlnová délka, od 600 MHz do 22 GHz na frekvencích.[3][4] To podporuje jeho cíl pozorovat dříve neviditelné atmosférické rysy a množství chemikálií stovky mil / km do atmosféry Jupitera.[3] MWR je navržen tak, aby detekoval šest různých frekvencí v tomto rozsahu pomocí samostatných antén.[5]

MWR sleduje Jupiterovo mikrovlnné záření, takže může vidět až stovky kilometrů hluboko do planety.[2] V srpnu 2016, as Juno blízko planety MWR dosáhlo proniknutí 200 až 250 mil (350 až 400 kilometrů) pod vrstvu povrchového mraku.[2] MWR je navrženo tak, aby provádělo pozorování pod vrcholky mraků, zejména detekovalo množství určitých chemikálií a určovalo dynamické vlastnosti.[3] Region nebyl takto pozorován dříve.[3]

MWR byl vypuštěn na palubu Juno kosmická loď 5. srpna 2011 (UTC ) z mysu Canaveral v USA, jako součást Nový program Frontiers,[6] a po meziplanetární cestě, která zahrnovala výkyv Země, vstoupila do polární oběžná dráha Jupitera 5. července 2016 (UTC),[7][8]

Elektronika pro MWR je umístěna uvnitř Radiační trezor Juno, který používá titan chránit jej a další elektroniku kosmické lodi.[4][9][1] Antény a přenosová vedení jsou navrženy tak, aby zvládly radiační prostředí na Jupiteru, aby mohl přístroj fungovat.[4]

Cíle

Určení funkcí a četnosti kyslík, dusík, a síra při tlaku až 100 barů (1451 psi) osvětlí původ a povahu Jupiteru.[3] Je také navržen k detekci množství voda a amoniak hluboko uvnitř Jupitera.[5] Rovněž by měl být schopen poskytnout teplotní profil atmosféry až do 200 barů (2901 psi).[5] Celkový MWR je navržen tak, aby se díval dolů až na zhruba 1000 atmosféry (nebo bary nebo kPa), což je asi 342 mil (550 kilometrů) dole uvnitř Jupiteru.[10] (1 bar je zhruba tlak na úrovni mořské hladiny Země, 14,6 psi)

Jednou z molekul, které MR hledá uvnitř Jupiteru, je voda, která, jak doufáme, pomůže vysvětlit vznik sluneční soustavy.[11] Prozkoumáním vnitřku mohou vhledy odhalit, jak a kde se Jupiter vytvořil, a tím zase zbavuje porozumění formování Země.[11]

V době svého použití v roce 2010 to byl jeden z pouhých čtyř mikrovlnných radiometrů, které byly letecky převezeny na meziplanetární kosmické lodi.[3] První byl Mariner 2, který používal mikrovlnný přístroj k určení vysoké povrchové teploty Venuše přicházející z povrchu, který nebyl výše v atmosféře.[5][3] Jsou zde také přístroje typu radiometr Rosetta kometová sonda a Cassini-Huygens.[3] Dříve byl Galileo sonda přímo měřil Jupiterovu atmosféru in situ jak sestupoval do atmosféry, ale pouze na tlak 22 barů.[5] MWR je však navržen tak, aby se díval dolů až na 1000 barů tlaku.[3] (1000 bar je asi 14 500 psi nebo 100 000 kPa)

Antény

MWR má šest samostatných antén různých velikostí, které jsou připevněny po stranách Juno tělo kosmické lodi.[10] Jak se kosmická loď otáčí (je to stabilizovaný spinem kosmická loď) každá anténa vezme „pás“ pozorování obra.[10] Pět ze šesti antén je na jedné straně kosmické lodi.[10] Šestá a největší anténa zcela vyplňuje další stranu Juno tělo.[10]

MWR antény:[1][10] MWR má šest antén na dvou různých stranách (celkem má šest stran) Juno[10] Existují dva náplast antény pole, tři pole slotů a jedno klaksonová anténa.[10]

  • Frekvence 600 MHz / 0,6 GHz / vlnová délka 50 cm (největší anténa zabírá jednu stranu těla kosmické lodi a je anténou s patchovým polem)
  • 1,2 GHz (také patchová anténa, ale umístěná s dalšími pěti anténami na jedné straně)
  • 2,4 GHz (vlnové pole slotové pole)
  • 4,8 GHz (slotové pole vlnovodu)
  • 9,6 GHz (vlnové pole slotové pole)
  • Frekvence 22 GHz / vlnová délka světla 1,3 cm (klaksonová anténa na horní palubě) Juno)

Tak jako Juno otočí antény přes Jupiter, každá frekvence / vlnová délka je schopna vidět určitou vzdálenost pod vrcholy viditelného mraku.[10]

Viz také Reflexní anténa a Slotová anténa

Výsledek

Během těsného průchodu v létě roku 2017, kdy byl na Jupiteru provozován MWR, detekoval změny teploty hluboko v bouři Velké červené skvrny (GRS).[12] Na Perijove 7, což byla šestá oběžná dráha vědy, provedla společnost MWR odečty velké červené bouře Jupitera až do hloubky desítek kilometrů / mil pod povrchovými vrstvami.[13]

Distribuce plynného amoniaku byla hlášena v roce 2017 a analyzována.[14] Byla identifikována vrstva bohatá na amoniak a pás atmosféry chudé na amoniak od 5 do 20 stupňů na sever.[14]

Během prvních osmi oběžných drah detekovala WMR stovky bleskových výbojů, většinou v polárních oblastech.[15]

Vrstvy joviánské atmosféry a odpovídající kanály MWR

Viz také

Reference

  1. ^ A b C "Přehled nástroje - Juno". spaceflight101.com. Citováno 2017-02-03.
  2. ^ A b C Spacecom - Jupiterovy pruhy se prohlubují a další překvapení z Juno Probe - říjen 2016
  3. ^ A b C d E F G h i j Janssen, M. A .; Brown, S. T .; Oswald, J. E.; Kitiyakara, A. (01.09.2014). Juno na Jupiteru: mikrovlnný radiometr Juno (MWR). 39. mezinárodní konference o infračervených, milimetrových a terahertzových vlnách (IRMMW-THZ) v roce 2014. s. 1–3. doi:10.1109 / IRMMW-THz.2014.6956004. ISBN  978-1-4799-3877-3. S2CID  42435396.
  4. ^ A b C Pingree, P .; Janssen, M .; Oswald, J .; Brown, S .; Chen, J .; Hurst, K .; Kitiyakara, A .; Maiwald, F .; Smith, S. (01.03.2008). Mikrovlnné radiometry od 0,6 do 22 GHz pro Juno, polární orbiter kolem Jupiteru. 2008 IEEE Aerospace Conference. s. 1–15. CiteSeerX  10.1.1.473.3408. doi:10.1109 / AERO.2008.4526403. ISBN  978-1-4244-1487-1. S2CID  41709045.
  5. ^ A b C d E „Přístrojové a vědecké datové systémy - mikrovlnné radiometry“. instrumentanddatasystems.jpl.nasa.gov. Archivovány od originál dne 30. 11. 2016. Citováno 2017-02-03.
  6. ^ Dunn, Marcia (5. srpna 2011). "Sonda NASA odstřeluje Jupiteru po zaseknutí odpalovací rampy". Zprávy NBC. Citováno 31. srpna 2011.
  7. ^ Chang, Kenneth (5. července 2016). „Kosmická loď Juno NASA vstupuje na oběžnou dráhu Jupitera“. The New York Times. Citováno 5. července 2016.
  8. ^ Chang, Kenneth (28. června 2016). „Kosmická loď Juno NASA bude brzy na Jupiterově přilnavosti“. The New York Times. Citováno 30. června 2016.
  9. ^ Klíčové a jízdní požadavky pro sadu nástrojů Juno Payload Suite
  10. ^ A b C d E F G h i "Press Kit pro vkládání oběžné dráhy Jupiter | Přehled vědy". www.jpl.nasa.gov. Citováno 2017-02-03.
  11. ^ A b Musser, George. „Jak Juno nahlédne hluboko pod rolovací mraky Jupitera“. Scientific American. Citováno 2018-07-25.
  12. ^ „Juno sondy hloubky velké červené skvrny - nebe a dalekohled“. Sky & Telescope. 2017-12-12. Citováno 2018-04-04.
  13. ^ „Stránka katalogu pro PIA22177“. photojournal.jpl.nasa.gov. Citováno 2018-08-17.
  14. ^ A b Ingersoll, Andrew P .; Adumitroaie, Virgil; Allison, Michael D .; Atreya, Sushil; Bellotti, Amadeo A .; Bolton, Scott J .; Brown, Shannon T .; Gulkis, Samuel; Janssen, Michael A. (08.08.2017). "Důsledky distribuce amoniaku na Jupiteru od 1 do 100 barů, měřeno mikrovlnným radiometrem Juno" (PDF). Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 44 (15): 7676–7685. Bibcode:2017GeoRL..44,7676I. doi:10.1002 / 2017gl074277. hdl:2027.42/138332. ISSN  0094-8276.
  15. ^ Brown, Shannon; Janssen, Michael; Adumitroaie, Virgil; Atreya, Sushil; Bolton, Scott; Gulkis, Samuel; Ingersoll, Andrew; Levin, Steven; Li, Cheng (červen 2018). "Prevalentní bleskové sferiky na 600 megahertzů blízko Jupiterových pólů". Příroda. 558 (7708): 87–90. Bibcode:2018Natur.558 ... 87B. doi:10.1038 / s41586-018-0156-5. ISSN  0028-0836. PMID  29875484. S2CID  46952214.

externí odkazy