Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
На этом виде сбоку от космического корабля видно несколько белых квадратов разного размера, на этой стороне расположены пять из шести антенн МВИ . Треугольная стрела справа - это прибор магнитометра (MAG).
Белый квадрат - самая большая MWR- антенна , занимающая другую сторону космического корабля. Эта антенна рассчитана на 600 МГц. [1]
Эта визуализация, выпущенная НАСА, отображает слои, которые MWR будет наблюдать под верхним видимым слоем облаков.

Микроволновый радиометр ( MWR ) - это прибор на орбитальном аппарате Juno, который отправляется к планете Юпитер . [2] MWR - это многоволновой микроволновый радиометр для наблюдений за глубинной атмосферой Юпитера . [3] MWR может наблюдать излучение с длиной волны от 1,37 до 50 см и с частотами от 600 МГц до 22 ГГц. [3] [4] Это поддерживает его цель наблюдения ранее невидимых атмосферных характеристик и химического состава на сотни миль / км в атмосфере Юпитера. [3]MWR предназначен для обнаружения шести различных частот в этом диапазоне с использованием отдельных антенн. [5]

MWR наблюдает за микроволновым излучением Юпитера, поэтому он может видеть до сотен миль вглубь планеты. [2] В августе 2016 года, когда « Юнона» приблизилась к планете, MWR достигло проникновения на 200–250 миль (от 350 до 400 км) под поверхностным слоем облаков. [2] MWR предназначен для проведения наблюдений ниже верхней границы облаков, в частности, для определения содержания определенных химических веществ и определения динамических характеристик. [3] Раньше подобного региона не наблюдалось. [3]

MWR был запущен на борту космического корабля Juno 5 августа 2011 г. ( UTC ) с мыса Канаверал, США, в рамках программы New Frontiers , [6] и после межпланетного путешествия, включающего в себя движение Земли, вышел на полярную орбиту Юпитера. 5 июля 2016 г. (UTC), [7] [8]

Электроника для MWR расположена внутри Juno Radiation Vault , в котором для защиты используется титан и другая электроника космического корабля. [4] [9] [1] Антенны и линии передачи предназначены для работы с радиационной средой на Юпитере, чтобы прибор мог работать. [4]

Цели [ править ]

Определение характеристик и содержания кислорода , азота и серы при давлении до 100 бар (1451 фунт / дюйм2) прольет свет на происхождение и природу Юпитера. [3] Он также предназначен для определения количества воды и аммиака глубоко внутри Юпитера. [5] Он также должен обеспечивать температурный профиль атмосферы до 200 бар (2901 фунт / кв. Дюйм). [5] Общий MWR рассчитан на то, чтобы смотреть вниз на глубину примерно до 1000 атмосфер (или Бар, или кПа), что составляет около 342 миль (550 километров) внутри Юпитера. [10] (1 бар - это примерно давление на уровне моря, 14,6 фунтов на квадратный дюйм)

Одна из молекул, которую MR должен искать внутри Юпитера, - это вода, которая, как ожидается, поможет объяснить образование Солнечной системы. [11] Изучая внутреннее пространство, можно понять, как и где образовался Юпитер, что, в свою очередь, поможет понять формирование Земли. [11]

На момент использования в 2010-х годах это был один из четырех микроволновых радиометров, которые использовались на межпланетных космических кораблях. [3] Первым был Mariner 2 , который использовал микроволновый прибор для определения высокой температуры поверхности Венеры, исходящей от поверхности не выше в атмосфере. [5] [3] Есть также приборы типа радиометра на зонде кометы Розетта и Кассини-Гюйгенс . [3] Ранее зонд « Галилео» непосредственно измерял атмосферу Юпитера на месте, когда он спускался в атмосферу, но только при давлении 22 бара. [5]Однако MWR рассчитан на то, чтобы смотреть на глубину до 1000 бар. [3] (1000 бар составляет около 14 500 фунтов на квадратный дюйм или 100000 кПа)

Антенны [ править ]

MWR имеет шесть отдельных антенн разного размера, которые установлены по бокам корпуса космического корабля Juno . [10] Когда космический корабль поворачивается (это космический корабль со стабилизированным вращением ), каждая антенна принимает «полосу» наблюдений за гигантом. [10] Пять из шести антенн находятся на одной стороне космического корабля. [10] Шестая и самая большая антенна полностью заполняет другую сторону тела Юноны . [10]

Антенны MWR: [1] [10] MWR имеет шесть антенн на двух разных сторонах (всего шесть сторон) Juno [10] Есть две антенны с патч- решеткой , три щелевых решетки и одна рупорная антенна . [10]

  • Частота 600 МГц / 0,6 ГГц / длина волны 50 см (самая большая антенна занимает одну сторону корпуса космического корабля и является антенной решеткой)
  • 1,2 ГГц (также патч-матричная антенна, но с другими пятью антеннами с одной стороны)
  • 2,4 ГГц (решетка волноводных щелей)
  • 4,8 ГГц (решетка волноводных щелей)
  • 9,6 ГГц (решетка волноводных щелей)
  • Частота 22 ГГц / длина световой волны 1,3 см (рупорная антенна на верхней палубе Juno )

Когда Юнона поворачивает антенны, они перемещаются по Юпитеру, каждая частота / длина волны способна видеть на определенном расстоянии ниже видимых вершин облаков. [10]

См. Также отражающую антенную решетку и щелевую антенну.

Результаты [ править ]

Во время близкого прохода летом 2017 года, когда MWR работал на Юпитере, он обнаружил изменения температуры глубоко внутри шторма Большое красное пятно (GRS). [12] На Perijove 7, которая была шестой научной орбитой, MWR снял показания большой красной бури Юпитера на глубину в несколько десятков километров ниже поверхностных слоев. [13]

Распределение газообразного аммиака было опубликовано в 2017 году и проанализировано. [14] Был идентифицирован слой, богатый аммиаком, а также пояс бедной аммиаком атмосферы от 5 до 20 градусов северной широты. [14]

В течение первых восьми витков WMR зарегистрировал сотни разрядов молний, ​​в основном в полярных регионах. [15]

Слои атмосферы Юпитера и соответствующие каналы СВЧ

См. Также [ править ]

  • Галилео зонд ( на месте в атмосферном зонде для Юпитера, вошел и спустился в 1995 году)
  • Наука о гравитации
  • Эксперимент по распределению полярных сияний на Юпитере
  • Волны ( Юнона )

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c "Обзор инструмента - Юнона" . spaceflight101.com . Проверено 3 февраля 2017 .
  2. ^ a b c Spacecom - Полосы Юпитера углубляются и другие сюрпризы от зонда Juno - октябрь 2016 г.
  3. ^ a b c d e f g h i j Янссен, Массачусетс; Коричневый, СТ; Освальд, Дж. Э .; Китиякара, А. (01.09.2014). Juno на Юпитере: микроволновый радиометр Juno (MWR) . 2014 39-я Международная конференция по инфракрасным, миллиметровым и терагерцовым волнам (IRMMW-THZ) . С. 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 .; Китиякара, А .; Maiwald, F .; Смит, С. (1 марта 2008 г.). Микроволновые радиометры от 0,6 до 22 ГГц для Juno, полярного орбитального аппарата вокруг Юпитера . 2008 IEEE Aerospace Conference . С. 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 "Приборы и системы научных данных - микроволновые радиометры" . toolsanddatasystems.jpl.nasa.gov . Архивировано из оригинала на 2016-11-30 . Проверено 3 февраля 2017 .
  6. Рианна Данн, Марсия (5 августа 2011 г.). «Зонд НАСА взлетает к Юпитеру после препятствий на стартовой площадке» . NBC News . Проверено 31 августа 2011 года .
  7. Рианна Чанг, Кеннет (5 июля 2016 г.). «Космический корабль НАСА Juno выходит на орбиту Юпитера» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 5 июля, 2016 .
  8. Рианна Чанг, Кеннет (28 июня 2016 г.). «Космический корабль НАСА Juno скоро будет в тисках Юпитера» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 30 июня, 2016 .
  9. ^ Ключевые и управляющие требования для набора инструментов Juno Payload
  10. ^ a b c d e f g h i "Пресс-кит для вывода на орбиту Юпитера | Обзор науки" . www.jpl.nasa.gov . Проверено 3 февраля 2017 .
  11. ^ a b Мюссер, Джордж. «Как Юнона заглянет глубоко под клубящиеся облака Юпитера» . Scientific American . Проверено 25 июля 2018 .
  12. ^ "Юнона исследует глубины Большого Красного Пятна - Небо и телескоп" . Небо и телескоп . 2017-12-12 . Проверено 4 апреля 2018 .
  13. ^ "Страница каталога для PIA22177" . photojournal.jpl.nasa.gov . Проверено 17 августа 2018 .
  14. ^ a b Ингерсолл, Эндрю П .; Adumitroaie, Вергилий; Эллисон, Майкл Д .; Атрея, Сушил; Беллотти, Амадео А .; Болтон, Скотт Дж .; Браун, Шеннон Т .; Гулкис, Самуэль; Янссен, Майкл А. (2017-08-05). «Влияние распределения аммиака на Юпитер от 1 до 100 бар, измеренное микроволновым радиометром Juno» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 44 (15): 7676–7685. Bibcode : 2017GeoRL..44.7676I . DOI : 10.1002 / 2017gl074277 . ЛВП : 2027,42 / 138332 . ISSN 0094-8276 .  
  15. ^ Браун, Шеннон; Янссен, Майкл; Adumitroaie, Вергилий; Атрея, Сушил; Болтон, Скотт; Гулкис, Самуэль; Ингерсолл, Эндрю; Левин, Стивен; Ли, Ченг (июнь 2018 г.). «Преобладающие сферики молний на 600 мегагерц вблизи полюсов Юпитера». Природа . 558 (7708): 87–90. Bibcode : 2018Natur.558 ... 87В . DOI : 10.1038 / s41586-018-0156-5 . ISSN 0028-0836 . PMID 29875484 . S2CID 46952214 .   

Внешние ссылки [ править ]

  • Космический аппарат и инструменты NASA Juno
  • PIA22177: фрагменты Большого красного пятна Юпитера