NASAs Juno for at se nærmere på Jupiters måne Ganymedes

Den første af den gasgigantiske orbiters ryg-mod-ryg forbiflyvninger vil give et tæt møde med den massive måne efter over 20 år.

På mandag, 7. juni, klokken 13.35. EDT (10:35 PDT), NASAs Juno-rumfartøj kommer inden for 645 miles (1, 038 kilometer) af overfladen af ​​Jupiters største måne, Ganymedes. Fly forbi vil være det tætteste et rumfartøj er kommet på solsystemets største naturlige satellit, siden NASAs Galileo-rumfartøj gjorde sin næstsidste tætte tilgang tilbage den 20. maj. 2000. Sammen med slående billedsprog, det soldrevne rumfartøjs forbiflyvning vil give indsigt i månens sammensætning, ionosfære, magnetosfære, og isskal. Junos målinger af strålingsmiljøet nær månen vil også gavne fremtidige missioner til det jovianske system.

Ganymedes er større end planeten Merkur og er den eneste måne i solsystemet med sin egen magnetosfære - et bobleformet område af ladede partikler, der omgiver himmellegemet.

"Juno bærer en række følsomme instrumenter, der er i stand til at se Ganymedes på måder, som aldrig før var muligt, " sagde Juno Principal Investigator Scott Bolton fra Southwest Research Institute i San Antonio. "Ved at flyve så tæt på, vi vil bringe udforskningen af ​​Ganymedes ind i det 21. århundrede, både komplementerer fremtidige missioner med vores unikke sensorer og hjælper med at forberede den næste generation af missioner til det jovianske system – NASA's Europa Clipper og ESA's [European Space Agency's] JUpiter ICy moons Explorer [JUICE]-mission."

Junos videnskabelige instrumenter vil begynde at indsamle data omkring tre timer før rumfartøjets nærmeste tilgang. Sammen med instrumenterne Ultraviolet Spectrograph (UVS) og Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), Juno's Microwave Radiometer's (MWR) vil kigge ind i Ganymedes vand-is skorpe, indhentning af data om dets sammensætning og temperatur.

"Ganymedes isskal har nogle lyse og mørke områder, tyder på, at nogle områder kan være ren is, mens andre områder indeholder snavset is, " sagde Bolton. "MWR vil give den første dybdegående undersøgelse af, hvordan isens sammensætning og struktur varierer med dybden, fører til en bedre forståelse af, hvordan isskallen dannes og de igangværende processer, der genopstår isen over tid." Resultaterne vil supplere dem fra ESA's kommende JUICE-mission, som vil se på isen ved hjælp af radar ved forskellige bølgelængder, når det bliver det første rumfartøj, der kredser om en anden måne end Jordens måne i 2032.

Signaler fra Junos X-bånd og Ka-bånd radiobølgelængder vil blive brugt til at udføre et radiookkultationseksperiment for at sondere månens spinkle ionosfære (det ydre lag af en atmosfære, hvor gasser exciteres af solstråling for at danne ioner, som har en elektrisk ladning).

"Da Juno passerer bag Ganymedes, radiosignaler vil passere gennem Ganymedes ionosfære, forårsager små ændringer i frekvensen, der bør opfanges af to antenner på Deep Space Networks Canberra-kompleks i Australien, " sagde Dustin Buccino, en signalanalyseingeniør for Juno-missionen ved JPL. "Hvis vi kan måle denne ændring, vi kan måske forstå sammenhængen mellem Ganymedes ionosfære, dets iboende magnetfelt, og Jupiters magnetosfære."

Tre kameraer, To job

Normalt, Juno's Stellar Reference Unit (SRU) navigationskamera har til opgave at hjælpe med at holde Jupiter-kredsløbet på kurs, men under forbiflyvningen vil den gøre dobbelt pligt. Sammen med sine navigationsopgaver, kameraet – som er godt afskærmet mod stråling, der ellers kunne påvirke det negativt – vil indsamle information om højenergistrålingsmiljøet i regionen nær Ganymedes ved at indsamle et særligt sæt billeder.

"Signaturerne fra gennemtrængende højenergipartikler i Jupiters ekstreme strålingsmiljø fremstår som prikker, krøller, og striber i billederne - som statisk på en tv-skærm. Vi udvinder disse strålingsinducerede støjsignaturer fra SRU-billeder for at opnå diagnostiske snapshots af de strålingsniveauer, Juno støder på, " sagde Heidi Becker, Junos strålingsovervågningsleder hos JPL.

I mellemtiden det avancerede Stellar Compass-kamera, bygget på Danmarks Tekniske Universitet, vil tælle meget energiske elektroner, der trænger ind i dens afskærmning med en måling hvert kvart sekund.

JunoCam-billedkameraet bliver også optaget. Udtænkt til at bringe spændingen og skønheden ved Jupiter-udforskning til offentligheden, kameraet har også leveret en overflod af nyttig videnskab under missionens næsten femårige ansættelse ved Jupiter. Til Ganymedes forbiflyvning, JunoCam vil indsamle billeder i en opløsning, der svarer til det bedste fra Voyager og Galileo. Juno videnskabsteamet vil gennemsøge billederne, sammenligne dem med dem fra tidligere missioner, på udkig efter ændringer i overfladeegenskaber, der kunne være opstået over fire-plus årtier. Enhver ændring af kraterfordelingen på overfladen kan hjælpe astronomer til bedre at forstå den nuværende population af objekter, der påvirker måner i det ydre solsystem.

På grund af hastigheden af ​​forbiflyvningen, den iskolde måne vil – fra JunoCams synspunkt – gå fra at være et lyspunkt til en synlig skive og derefter tilbage til et lyspunkt på cirka 25 minutter. Så det er lige tid nok til fem billeder.

"Ting sker normalt ret hurtigt i en verden af ​​forbiflyvninger, og vi har to back-to-back i næste uge. Så bogstaveligt talt hvert sekund tæller, " sagde Juno Mission Manager Matt Johnson fra JPL. "I mandags, vi skal køre forbi Ganymede med næsten 12 miles i sekundet (19 kilometer i sekundet). Mindre end 24 timer senere udfører vi vores 33. videnskabspas af Jupiter – skrigende lavt over skytoppene, med omkring 36 miles per sekund (58 kilometer per sekund). Det bliver en vild tur."