Illustration der Juno-Raumsonde der NASA, die ihr Haupttriebwerk abfeuert, um zu verlangsamen und in eine Umlaufbahn um Jupiter zu gelangen. Lockheed Martin baute die Raumsonde Juno für das Jet Propulsion Laboratory der NASA. Bildnachweis: NASA/Lockheed Martin
Willkommen bei Jupiter! Juno-Raumsonde der NASA ist umkreisen den Jupiter in diesem Moment!
„Die NASA hat es wieder getan!“ sprach ein begeisterter Scott Bolton, Ermittler von Juno vom Southwest Research Institute in San Antonio, unter lautem Jubel und Applaus von der überfüllten Menge von Missionswissenschaftlern und Medien, die sich beim Post-Orbit-Medienbriefing im Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, versammelt hatten .
Nach einer fast fünfjährigen Reise über 2,8 Milliarden Kilometer durch unser Sonnensystem erreichte der ballplatzgroße Juno-Orbiter der NASA am späten Montagabend, den 4. Juli, eine Umlaufbahn um Jupiter, den 'König der Planeten'. in einem Geschenk an alle Amerikaner zu unserem 240. Unabhängigkeitstag und als Geschenk an die Wissenschaft, um unsere Herkunft aufzuklären.
'Wir sind im Orbit und jetzt beginnt der Spaß, die Wissenschaft', sagte Bolton beim Briefing. „Wir haben gerade das Schwierigste gemacht, was die NASA je gemacht hat! Das ist mein Anspruch. Ich bin so glücklich … und stolz auf dieses Team.“
Und in der Wissenschaft dreht sich alles darum, zum ersten Mal weit unter die bekannten gebänderten Wolkenspitzen zu blicken, um das tiefe Innere des Jupiter mit einer Suite von neun Instrumenten zu untersuchen und die Geheimnisse seiner Entstehung und Entwicklung sowie die Auswirkungen auf unsere Entstehung zu entdecken.
„Das tiefe Innere des Jupiter ist fast unbekannt. Das ist es, was wir versuchen zu lernen. Der Ursprung von uns.“
Die solarbetriebene Juno erreichte erfolgreich eine polare elliptische Umlaufbahn um Jupiter, nachdem sie eine 35-minütige Zündung des Haupttriebwerks, bekannt als Jupiter Orbital Insertion oder JOI, abgeschlossen hatte.
Die Raumsonde näherte sich Jupiter über seinen Nordpol und bot eine beispiellose Perspektive auf das Jupiter-System – „das wie ein Mini-Sonnensystem aussieht“ – als es im „Autopilot“-Modus durch die intensiven Strahlungsgürtel der Riesenplaneten flog.
„Das Missionsteam hat super gearbeitet. Das Raumschiff hat super funktioniert. Wir sehen toll aus. Es ist ein großartiger Tag“, schwärmt Bolton.
Ingenieure, die die Telemetrie verfolgten, erhielten um 20:53 Uhr die Bestätigung, dass die JOI-Verbrennung wie geplant abgeschlossen wurde. PDT (23:53 Uhr EDT) Montag, 4. Juli.
Juno ist nur die zweite Sonde von der Erde zur Umlaufbahn des Jupiter und die erste solarbetriebene Sonde zu den äußeren Planeten. Der Gasriese ist zweieinhalbmal massereicher als alle anderen Planeten zusammen.
„Der Unabhängigkeitstag ist immer etwas zu feiern, aber heute können wir Amerikas Geburtstag einen weiteren Grund zum Jubeln hinzufügen – Juno ist auf dem Jupiter“, sagte NASA-Administrator Charlie Bolden in einer Erklärung.
„Und was ist amerikanischer als eine NASA-Mission, die mutig dorthin geht, wo noch kein Raumfahrzeug zuvor gewesen ist? Mit Juno werden wir die Unbekannten von Jupiters massiven Strahlungsgürteln untersuchen, um nicht nur tief in das Innere des Planeten einzutauchen, sondern auch in die Entstehung von Jupiter und die Entwicklung unseres gesamten Sonnensystems.“
Künstler konzipieren die Juno-Raumsonde der NASA, die ihr Haupttriebwerk abfeuert, um am 4. Juli 2016, fast fünf Jahre nach dem Start, zu verlangsamen und in eine Umlaufbahn um den Jupiter zu gehen. Bildnachweis: NASA
Der „to-or-die-Burn“ des 645-Newton Leros-1b-Haupttriebwerks der Juno begann um 20:18 Uhr. PDT (23:18 Uhr EDT), was dazu führte, dass die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs um 1,212 Meilen pro Stunde (542 Meter pro Sekunde) verringert wurde und Juno in der Umlaufbahn um Jupiter eingefangen werden konnte. Es gab keine zweiten Chancen.
Alle wissenschaftlichen Instrumente wurden am 30. Juni ausgeschaltet, um den Fokus auf das nagelbeißende Einführungsmanöver zu richten und die Batterieleistung zu schonen, sagte Bolton.
„Also heute Nacht sang Juno durch Töne für uns. Und es war ein Lied der Perfektion. Nach einer Reise von 1,7 Milliarden Meilen erreichten wir innerhalb einer Sekunde Tour-Burn-Targets“, berichtet Rick Nybakken, Juno-Projektmanager von JPL, freudig beim Briefing.
„So gut ist unser Team! Und so gut hat unsere Raumsonde Juno heute Abend abgeschnitten.“
Um die Verbrennung zu bewerkstelligen, musste das Raumfahrzeug zunächst seine Fluglage anpassen, um das Triebwerk in die erforderliche Richtung zu bringen, um das Raumschiff zu verlangsamen, und hatte dann gleichzeitig auch den Effekt, dass die lebensspendenden Sonnenkollektoren von der Sonne weg zeigten. Es war das einzige Mal während der gesamten Jupiter-Mission, dass die Sonnenkollektoren im Dunkeln waren und keine Energie produzierten.
Die Rotationsrate des Raumfahrzeugs wurde auch von 2 auf 5 Umdrehungen pro Minute (RPM) hochgedreht, um es während des JOI zu stabilisieren. Juno ist spinstabilisiert, um die Ausrichtung beizubehalten.
Nachdem der Brennvorgang abgeschlossen war, wurde Juno heruntergedreht und auf die Sonne ausgerichtet, bevor der Akku leer war.
Wir müssen das Blut durch Junos Adern fließen lassen, betonte Bolton.
Es ist mit 18.698 einzelnen Solarzellen auf 60 Quadratmetern Fläche auf den Solarfeldern zur Energieversorgung ausgestattet. Juno dreht sich mit seinen 3 riesigen Solarzellen wie eine Windmühle durch den Weltraum. Es ist etwa 540 Millionen Meilen (869 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt.
Juno-Missionsbriefing am 5. Juli 2016 am JPL nach der erfolgreichen JOI-Orbit-Insertion am 4. Juli. Bildnachweis: Roland Keller/rkeusa.blogspot.com
Signale, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, brauchen 48 Minuten, um die Erde zu erreichen, sagte Nybakken.
So war die vollautomatisierte Haupttriebwerksverbrennung bereits für etwa 13 Minuten beendet, bevor die ersten Anzeichen des Ergebnisses über eine Reihe von Doppler-Signalen und -Tönen die Erde erreichten.
„Heute Nacht hat Juno, 540 Millionen Meilen entfernt, einen präzise choreografierten Tanz mit rasender Geschwindigkeit mit dem größten und intensivsten Planeten unseres Sonnensystems aufgeführt“, sagte Guy Beutelschies, Direktor für Interplanetare Missionen bei Lockheed Martin Space Systems.
„Seit dem Start hat Juno außergewöhnlich gut funktioniert, und die einwandfreie Einfügung der Umlaufbahn ist ein Beweis für alle, die an Juno arbeiten und ihren Fokus darauf, dieses erstaunliche Raumschiff an sein Ziel zu bringen. Die NASA hat jetzt ein Wissenschaftslabor, das den Jupiter umkreist.“
„Das Raumschiff ist jetzt zurück auf die Sonne und die Antenne auf die Erde gerichtet. Das Raumfahrzeug hat eine gute Leistung erbracht und alles getan, was es tun musste“, berichtete er beim Briefing.
„Wir freuen uns darauf, Scott und dem Team all diese wissenschaftlichen Daten zur Verfügung zu stellen.“
„Juno ist auch die am weitesten entfernte Mission, die auf Solarenergie setzt. Und obwohl sie nur 1/25 der Leistung auf der Erde liefern, liefern sie auf dem Jupiter immer noch über 500 Watt“, sagte Nybakken.
Zunächst tritt die Raumsonde in eine lange, schleifende polare Umlaufbahn ein, die etwa 53 Tage dauert. Diese stark elliptische Umlaufbahn wird für die regulären wissenschaftlichen Umlaufbahnen auf 14 Tage gekürzt.
Die Umlaufbahnen sollen den Kontakt mit den extrem intensiven Strahlungsgürteln des Jupiter minimieren. Die neun wissenschaftlichen Instrumente sind in einem ½ dicken Gewölbe aus Titan geschützt, um sie vor der absolut tödlichen Strahlung von etwa 20.000.000 Rad zu schützen.
Während einer 20-monatigen wissenschaftlichen Mission – mit 37 Umlaufbahnen von jeweils 14 Tagen – wird die Sonde bis auf etwa 3.000 Meilen von den turbulenten Wolkenspitzen abtauchen und beispiellose neue Daten sammeln, die die verborgenen inneren Geheimnisse von Jupiters Ursprung und Entwicklung enthüllen.
Aber die Länge und Anzahl der wissenschaftlichen Umlaufbahnen hat sich seit dem Start der Mission vor fast 5 Jahren im Jahr 2011 geändert.
Ursprünglich war Juno für etwa ein Jahr mit einem Bahnprofil von 33 Bahnen von jeweils 11 Tagen geplant.
Ich bat das Team, die Details zu erklären, wie und warum die Änderung von 11- auf 14-Tage-Umlaufbahnen und die Erhöhung der Gesamtzahl der Umlaufbahnen von 33 auf 37, insbesondere angesichts der extrem harten Strahlungsgefahren, erfolgt sind.
„Der ursprüngliche Plan von 33 Umlaufbahnen von 11 Tagen war ein Beispiel, aber es gab andere Zeiträume, die funktionieren würden“, sagte Bolton gegenüber Universe Today.
'Was uns wirklich wichtig war, war, über die Pole zu fallen, jeden Längengrad zu erfassen und eine Karte oder ein Netz um Jupiter herum zu legen.'
„Außerdem gingen wir während des Vorbeiflugs an der Erde in den abgesicherten Modus. Und als wir uns das ansahen, war es ein Schluckauf des Raumfahrzeugs, aber es hat sich tatsächlich so verhalten, wie es hätte sein sollen.“
„Also haben wir gesagt, wenn das bei Jupiter passiert, möchten wir uns erholen und keine Umlaufbahn verlieren. Also fingen wir an, uns den Zeitplan anzuschauen, wie lange es gedauert hat, sich zu erholen, und wollten wir der Umlaufbahn für Konservatismus ein paar Tage hinzufügen – um die wissenschaftliche Mission sicherzustellen.“
„Deshalb war es sinnvoll, 3 Tage hinzuzufügen. Es änderte nichts an der Wissenschaft und machte die Erfolgswahrscheinlichkeit noch größer. Das war also die Grundlage der Veränderung.“
„Wir haben auch die Strahlung ausgewertet. Und es war nicht viel anders. Juno wurde entwickelt, um Daten mit einem sehr geringen Risiko aufzunehmen. Die Strahlung sammelt sich langsam am Anfang an. Wenn Sie zum späteren Teil der Mission gelangen, wird es immer schneller.“
„Also haben wir auch diesen Konservatismus beibehalten und die Gesamtstrahlungsdosis war ziemlich gleich“, erklärte Bolton.
„Die Strahlung, die wir ansammeln, ist nicht nur umso mehr Strahlung, je mehr Zeit Sie verbringen“, sagte Steve Levin, Juno-Projektwissenschaftler am JPL, gegenüber Universe Today.
„Jedes Mal, wenn wir uns dem Planeten nähern, bekommen wir eine Dosis Strahlung. Dann ist die Raumsonde weit vom Jupiter entfernt und relativ frei von dieser Strahlung, bis wir uns wieder nähern.“
„Der Wechsel von 11- auf 14-Tage-Umlaufbahnen bedeutet also nicht, dass wir mehr Strahlung bekommen, weil Sie länger dort sind.“
'Es ist wirklich die Häufigkeit, mit der wir uns Jupiter nähern, die bestimmt, wie viel Strahlung wir bekommen.'
Juno ist das schnellste Raumschiff, das jemals auf Jupiter ankam und bewegte sich zum Zeitpunkt des JOI mit über 165.000 Meilen pro Stunde relativ zur Erde und 130.000 Meilen pro Stunde relativ zum Jupiter.
Junos Hauptziel ist es, den Ursprung und die Entwicklung des Jupiter zu verstehen.
„Mit seinen neun wissenschaftlichen Instrumenten wird Juno die Existenz eines festen Planetenkerns untersuchen, das intensive Magnetfeld des Jupiter kartieren, die Menge an Wasser und Ammoniak in der tiefen Atmosphäre messen und die Polarlichter des Planeten beobachten. Die Mission wird uns auch einen großen Schritt vorwärts in unserem Verständnis davon machen, wie Riesenplaneten entstehen und welche Rolle diese Titanen beim Aufbau des restlichen Sonnensystems spielten. Als unser wichtigstes Beispiel für einen Riesenplaneten kann Jupiter auch wichtige Erkenntnisse für das Verständnis der Planetensysteme liefern, die um andere Sterne herum entdeckt werden“, so eine Beschreibung der NASA.
Die Juno im Wert von 1,1 Milliarden US-Dollar wurde am 5. August 2011 von Cape Canaveral, Florida, auf der stärksten Version der Atlas-V-Rakete gestartet, die um 5 Feststoffraketen ergänzt und von der United Launch Alliance (ULA) gebaut wurde. Dieselbe Atlas V 551-Version hat gerade am 24. Juni MUOS-5 für die US Navy auf den Markt gebracht.
Die Raumsonde Juno wurde vom Hauptauftragnehmer Lockheed Martin in Denver gebaut.
United Launch Alliance Atlas V startet mit dem Juno der NASA zum Jupiter-Orbiter am 5. August 2011 von der Cape Canaveral Air Force Station, Florida. Bildnachweis: Ken Kremer/kenkremer.com
Die letzte NASA-Raumsonde, die den Jupiter umkreiste, war 1995 Galileo. Sie erforschte das Jupiter-System bis 2003.
Bolton veröffentlichte auch neue Ansichten von Jupiter, die von JunoCam aufgenommen wurden – der öffentlichen Kamera an Bord, die eine letzte wunderschöne Ansicht des Jupiter-Systems aufnahm, die Jupiter und seine vier größten Monde zeigt, die um den größten Planeten unseres Sonnensystems tanzen.
Das neu veröffentlichte Farbbild wurde am 29. Juni 2016 in einer Entfernung von 5,3 Millionen Kilometern vom Jupiter aufgenommen – kurz bevor die Sonde in den Autopilot-Modus wechselte.
Dies ist die letzte Ansicht des JunoCam-Instruments auf der Juno-Raumsonde der NASA, bevor die Instrumente von Juno zur Vorbereitung der Orbiteinführung abgeschaltet wurden. Juno erhielt diese Farbansicht am 29. Juni 2016 in einer Entfernung von 5,3 Millionen Kilometern vom Jupiter. Siehe Zeitrafferfilm unten. Credits: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Es zeigt eine dramatische Ansicht der Wolkenbänder des Jupiter, die eine spektakuläre Szenerie dominieren, die die vier größten Monde des Riesenplaneten umfasst – Io, Europa, Ganymed und Callisto.
Scott Bolton und die NASA haben beim heutigen Briefing auch diesen spektakulären neuen JunoCam-Zeitrafferfilm veröffentlicht, der Junos Annäherung an Jupiter und die Galileischen Monde zeigt.
Beobachten Sie und lassen Sie sich faszinieren – „für die Menschheit unser erster echter Blick auf die harmonische Bewegung des Himmels“, sagt Bolton.
Videounterschrift: Die Raumsonde Juno der NASA hat einen einzigartigen Zeitrafferfilm der Galileischen Satelliten aufgenommen, die sich um Jupiter bewegen. Der Film beginnt am 12. Juni mit Juno 10 Millionen Meilen von Jupiter entfernt und endet am 29. Juni, 3 Millionen Meilen entfernt. Der innerste Mond ist vulkanisches Io; Als nächstes folgt die eisverkrustete Ozeanwelt Europa, gefolgt vom massiven Ganymed und schließlich dem stark mit Kratern übersäten Callisto. Galileo beobachtete, wie diese Monde im Laufe einiger Nächte ihre Position in Bezug auf Jupiter änderten. Aus dieser Beobachtung erkannte er, dass die Monde den mächtigen Jupiter umkreisten, eine Wahrheit, die das Verständnis der Menschheit von unserem Platz im Kosmos für immer veränderte. Die Erde war nicht das Zentrum des Universums. Zum ersten Mal in der Geschichte betrachten wir diese Monde, während sie den Jupiter umkreisen und nehmen an Galileis Offenbarung teil. Dies ist die Bewegung der Harmonie der Natur. Credits: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Während der 5-jährigen Reise zum Jupiter machte Juno am 9. Oktober 2013 eine Rückreise zur Erde, um eine Geschwindigkeitserhöhung durch die Schwerkraftunterstützung im Vorbeiflug zu erzielen, die die Wanderung zum Jovian-System ermöglichte.
Während des Vorbeiflugs an der Erde (EFB) beobachtete das Wissenschaftsteam die Erde mit den meisten der neun wissenschaftlichen Instrumente von Juno, einschließlich der JunoCam, da die Schleuder auch als wichtige Generalprobe und wichtiger Test für die Instrumente, Systeme und Flugbetriebsteams des Raumfahrzeugs diente.
Die JunoCam-Bilder werden zur Ansicht und Bearbeitung öffentlich zugänglich gemacht.
Während des Vorbeiflugs an der Erde machte Junocam einige beeindruckende Bilder der Erde, während sie über Argentinien, Südamerika und den Südatlantik raste und sich bis auf 560 Kilometer der Oberfläche näherte.
Ein schillerndes Porträt unseres Heimatplaneten hoch über der südamerikanischen Küste und dem Atlantischen Ozean lässt beispielsweise erahnen, was aus den Wolkenspitzen des Jupiter kommen wird. Sehen Sie sich unser koloriertes Junocam-Mosaik aus Land, Meer und wirbelnden Wolken an, erstellt von Ken Kremer und Marco Di Lorenzo
Dieses kolorierte Komposit zeigt mehr als die Hälfte der Erdscheibe über der Küste von Argentinien und dem Südatlantik als die Juno-Sonde, die am 9. Oktober 2013 für eine durch die Schwerkraft unterstützte Beschleunigung zum Jupiter geschleudert wurde. Das Mosaik wurde aus Rohbildern zusammengesetzt, die mit dem Junocam-Imager aufgenommen wurden. Bildnachweis: NASA/JPL/SwRI/MSSS/Ken Kremer/Marco Di Lorenzo
Bleiben Sie hier für Kens Fortsetzung der Nachrichten über Erd- und Planetenwissenschaften und bemannte Raumfahrt.
Rick Nybakken, Juno-Projektmanager am JPL, zeigt, wie Juno während des Juno-Missionsbriefings am 4. Juli 2016 am JPL in die Umlaufbahn um Jupiter eintreten wird. Bildnachweis: Roland Keller/rkeusa.blogspot.com
