Los detectores de polvo Galileo y Ulysses son instrumentos de polvo casi idénticos en las misiones Galileo y Ulysses . Los instrumentos son detectores de ionización de impacto de gran superficie (área sensible de 0,1 m 2 ) altamente confiables de partículas de polvo de tamaño submicrónico y micrométrico . Con estos instrumentos se caracterizó la nube de polvo interplanetaria entre las órbitas de Venus y Júpiter y sobre los polos solares. Se descubrió una corriente de polvo interestelar que atraviesa el sistema planetario. Cerca y dentro del sistema de Júpiter se descubrieron y caracterizaron corrientes de partículas de polvo de tamaño nanométrico que fueron emitidas por los volcanes en la luna Io de Júpiter y las nubes de eyección alrededor de las lunas galileanas .
Tras los primeros instrumentos de polvo del Instituto Max Planck de Física Nuclear (MPIK) de Heidelberg (Alemania) en el satélite HEOS 2 [1] [2] y la nave espacial Helios [3], un equipo de científicos desarrolló un nuevo instrumento de polvo y los ingenieros de Eberhard Grün para detectar polvo cósmico en el sistema planetario exterior. Este instrumento tenía un área sensible 10 veces mayor (0,1 m 2 ) y empleó una coincidencia múltiple de señales de impacto para hacer frente a los bajos flujos de polvo cósmico y el ambiente hostil en las magnetosferas de los planetas exteriores .
Los detectores de polvo Galileo y Ulysses utilizan la ionización por impacto de impactos a hipervelocidad de partículas de polvo cósmico sobre el objetivo hemisférico. Los electrones e iones del plasma de impacto están separados por el campo eléctrico entre el objetivo y el colector de iones central. Los iones son recogidos en parte por la rejilla semitransparente y el multiplicador del canal central . Las amplitudes del impacto, los tiempos de subida y las relaciones temporales de las señales de carga se miden, almacenan y transmiten a tierra. Utilizando esta información, se separó el ruido de los impactos y se determinaron las propiedades (masa y velocidad) de las partículas de polvo impactantes. La rejilla central de las tres rejillas situadas en la entrada del detector recoge la carga eléctrica de la partícula de polvo. Lamentablemente, estos instrumentos no identificaron de forma fiable cargas de polvo durante su operación espacial.
El detector de polvo Galileo [4] fue desarrollado por el equipo de científicos e ingenieros dirigido por Eberhard Grün en el Instituto Max Planck de Física Nuclear (MPIK), Heidelberg (Alemania) y fue seleccionado en 1977 por la NASA para explorar el entorno de polvo de Júpiter. a bordo del Orbitador Galileo Júpiter . La nave espacial Galileo era una nave espacial de doble giro con su antena apuntando a la Tierra. El detector de polvo se montó en la sección de giro en un ángulo de 60° con respecto al eje de giro. Galileo fue lanzado en 1989 y navegó durante 6 años por el espacio interplanetario entre las órbitas de Venus y Júpiter antes de comenzar en 1995 su trayectoria de 7 años a través del sistema joviano con varios sobrevuelos de todas las lunas galileanas . El detector de polvo Galileo funcionó durante toda la misión.
Aproximadamente un año después de Galileo, se seleccionó el instrumento gemelo [5] para la misión Ulises fuera de la eclíptica . Ulises era una nave espacial giratoria con el detector de polvo montado a 85° con respecto al eje de giro. El lanzamiento de Ulysses tuvo lugar en 1990 y la nave espacial siguió una trayectoria directa a Júpiter, que alcanzó en 1992 para una maniobra de giro que colocó a la nave espacial en una órbita heliocéntrica con una inclinación de 80 grados. Esta órbita tenía un periodo de 6,2 años y un perihelio de 1,25 AU y un afelio de 5,4 AU. Ulysses completó 2,5 órbitas hasta que finalizó la misión. El detector de polvo Ulysses funcionó durante toda la misión.
El investigador principal inicial de ambos instrumentos fue Eberhard Grün . En 1996, la nave PI fue entregada a Harald Krüger del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar , Göttingen, Alemania.
Galileo y Ulises atravesaron el espacio interplanetario desde la órbita de Venus (0,7 AU) hasta la órbita de Júpiter (~5 AU) y aproximadamente 2 AU por encima y por debajo de los polos solares. Durante todo el tiempo que duraron los experimentos con polvo se registraron partículas de polvo cósmico [6] que fueron un aporte importante para un modelo de polvo interplanetario. [7] [8]
Después del sobrevuelo de Júpiter, Ulises identificó un flujo de polvo interestelar [9] que recorría el Sistema Solar.
Después del sobrevuelo de Júpiter, Ulises detectó corrientes de nanopolvo a hipervelocidad [9] que son emitidas desde Júpiter y luego se acoplan al campo magnético solar.
Se detectaron corrientes de polvo procedentes de Júpiter y sus interacciones con el satélite joviano Io [10] , así como nubes de material eyectado alrededor de las lunas galileanas . [11]