Los detectores de polvo Galileo y Ulysses son instrumentos de detección de polvo casi idénticos a los de las misiones Galileo y Ulysses . Se trata de detectores de ionización por impacto de gran superficie (área sensible de 0,1 m2 ) y muy fiables 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 atravesaba 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 de la luna de Júpiter, Ío , y nubes de eyección alrededor de las lunas galileanas .
Tras los primeros instrumentos de detección de polvo del Instituto Max Planck de Física Nuclear (MPIK) de Heidelberg (Alemania) a bordo del satélite HEOS 2 [1] [2] y de la nave espacial Helios [3], un equipo de científicos e ingenieros de Eberhard Grün ha desarrollado un nuevo instrumento de detección de polvo cósmico en el sistema planetario exterior. Este instrumento tiene un área sensible diez veces mayor (0,1 m2 ) y emplea una coincidencia múltiple de señales de impacto para hacer frente a los bajos flujos de polvo cósmico y al entorno hostil de las magnetosferas de los planetas exteriores .
Los detectores de polvo Galileo y Ulysses utilizan la ionización por impacto de los impactos a hipervelocidad de partículas de polvo cósmico sobre el objetivo hemisférico. Los electrones e iones del plasma de impacto son separados por el campo eléctrico entre el objetivo y el colector de iones central. Los iones son recolectados parcialmente por la rejilla semitransparente y el multiplicador de canaltrón central . Las amplitudes del impacto, los tiempos de ascenso 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 eventos de impacto y se determinaron las propiedades (masa y velocidad) de las partículas de polvo impactantes. La rejilla central de las tres rejillas en la entrada del detector capta la carga eléctrica de la partícula de polvo. Desafortunadamente, estos instrumentos no identificaron cargas de polvo de manera confiable 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 estaba montado en la sección giratoria en un ángulo de 60° con respecto al eje de giro. Galileo se lanzó en 1989 y navegó durante 6 años el espacio interplanetario entre las órbitas de Venus y Júpiter antes de comenzar en 1995 su camino 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, el instrumento gemelo [5] fue seleccionado para la misión Ulysses fuera de la eclíptica . Ulysses era una nave espacial giratoria con el detector de polvo montado a 85° con respecto al eje de rotación. El lanzamiento de Ulysses se produjo en 1990 y la nave espacial siguió una trayectoria directa a Júpiter, al que llegó en 1992 para una maniobra de aproximación que la colocó en una órbita heliocéntrica con una inclinación de 80 grados. Esta órbita tenía un período de 6,2 años y un perihelio de 1,25 UA y un afelio de 5,4 UA. Ulysses completó 2,5 órbitas hasta que finalizó la misión. El detector de polvo de Ulysses funcionó durante toda la misión.
El investigador principal inicial de ambos instrumentos fue Eberhard Grün . En 1996, el PI-ship pasó a manos de Harald Krüger, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar , en Göttingen (Alemania).
Galileo y Ulises atravesaron el espacio interplanetario desde la órbita de Venus (0,7 UA) hasta la órbita de Júpiter (~5 UA) y aproximadamente 2 UA por encima y por debajo de los polos solares. Durante todo ese tiempo, los experimentos con polvo registraron partículas de polvo cósmico [6] que fueron un insumo importante para un modelo de polvo interplanetario. [7] [8]
Después del sobrevuelo de Júpiter, Ulises identificó un flujo de polvo interestelar [9] que barría el Sistema Solar.
Después de sobrevolar Júpiter, Ulises detectó corrientes de nanopolvo a hipervelocidad [9] que son emitidas por Júpiter y luego se acoplan al campo magnético solar.
Se detectaron corrientes de polvo provenientes de Júpiter y sus interacciones con el satélite joviano Ío , [10] así como nubes de eyección alrededor de las lunas galileanas . [11]