Juno es una sonda espacial de la NASA que orbita el planeta Júpiter . Fue construida por Lockheed Martin y es operada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA . La nave espacial fue lanzada desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral el 5 de agosto de 2011 UTC , como parte del programa New Frontiers . [6] Juno entró en una órbita polar de Júpiter el 5 de julio de 2016, UTC, [4] [7] para comenzar una investigación científica del planeta. [8] Después de completar su misión, Juno originalmente estaba planeado para ser desorbitada intencionalmente en la atmósfera de Júpiter, [8] pero desde entonces ha sido aprobada para continuar orbitando hasta que se pierda el contacto con la nave espacial.
La misión de Juno es medir la composición de Júpiter, su campo gravitacional , su campo magnético y su magnetosfera polar . También buscará pistas sobre cómo se formó el planeta, incluyendo si tiene un núcleo rocoso, la cantidad de agua presente en la atmósfera profunda, la distribución de la masa y sus vientos profundos, que pueden alcanzar velocidades de hasta 620 km/h (390 mph). [9]
Juno es la segunda nave espacial en orbitar Júpiter, después del orbitador nuclear Galileo , que orbitó entre 1995 y 2003. [8] A diferencia de todas las naves espaciales anteriores enviadas a los planetas exteriores, [8] Juno está propulsada por paneles solares , comúnmente utilizados por los satélites que orbitan la Tierra y trabajan en el Sistema Solar interior , mientras que los generadores termoeléctricos de radioisótopos se utilizan comúnmente para misiones al Sistema Solar exterior y más allá. Sin embargo, para Juno , las tres alas de paneles solares más grandes jamás desplegadas en una sonda planetaria (en el momento del lanzamiento) juegan un papel integral en la estabilización de la nave espacial, así como en la generación de energía. [10]
El nombre de Juno proviene de la mitología griega y romana . El dios Júpiter se cubrió con un velo de nubes para ocultar sus travesuras, y su esposa, la diosa Juno , pudo espiar a través de las nubes y revelar la verdadera naturaleza de Júpiter.
— NASA [11]
Una compilación de la NASA de nombres de misiones y acrónimos se refiere a la misión por el acrónimo Jupiter Near-polar Orbiter . [12] Sin embargo, el proyecto en sí lo ha descrito consistentemente como un nombre con asociaciones mitológicas [13] y no un acrónimo. El nombre actual de la nave espacial es en referencia a la diosa romana Juno . [11] Juno a veces se llama New Frontiers 2 como la segunda misión en el programa New Frontiers, [14] [15] pero no debe confundirse con New Horizons 2 , una misión New Frontiers propuesta pero no seleccionada.
Juno fue seleccionada el 9 de junio de 2005 como la siguiente misión New Frontiers después de New Horizons . [16] El deseo de una sonda a Júpiter fue fuerte en los años anteriores a esto, pero no había habido ninguna misión aprobada. [17] [18] El Programa Discovery había pasado por alto la propuesta algo similar pero más limitada de Estructura Interior y Evolución Dinámica Interna de Júpiter (INSIDE Jupiter), [18] y el Orbitador Europa de la era de principios del siglo XX se canceló en 2002. [17] La misión insignia Europa Jupiter System Mission estaba en proceso a principios de la década de 2000, pero los problemas de financiación dieron como resultado que evolucionara hacia el Jupiter Icy Moons Explorer de la ESA . [19]
Juno completó un viaje de cinco años a Júpiter y llegó el 5 de julio de 2016. [7] La nave espacial recorrió una distancia total de aproximadamente 2,8 × 10 9 km (19 UA; 1,7 × 10 9 mi) para llegar a Júpiter. [20] La nave espacial fue diseñada para orbitar Júpiter 37 veces durante el transcurso de su misión. Originalmente, se planeó que esto tomara 20 meses. [4] [5]
La trayectoria de Juno utilizó un aumento de velocidad asistido por gravedad desde la Tierra, logrado mediante un sobrevuelo terrestre en octubre de 2013, dos años después de su lanzamiento el 5 de agosto de 2011. [21] La nave espacial realizó un encendido de inserción en órbita para reducir la velocidad lo suficiente como para permitir la captura. Se esperaba que hiciera tres órbitas de 53 días antes de realizar otro encendido el 11 de diciembre de 2016, que la llevaría a una órbita polar de 14 días llamada Órbita Científica. Debido a un supuesto problema en el motor principal de Juno , el encendido programado para el 11 de diciembre de 2016 se canceló y Juno permaneció en su órbita de 53 días hasta el primer encuentro con Ganímedes de su Misión Extendida. [22] Esta misión extendida comenzó con un sobrevuelo de Ganímedes el 7 de junio de 2021. [23] [24] Los sobrevuelos posteriores de Europa y luego de Ío reducirán aún más el período orbital a 33 días para febrero de 2024. [25]
Durante la misión científica, los instrumentos de infrarrojos y microondas medirán la radiación térmica que emana de las profundidades de la atmósfera de Júpiter . Estas observaciones complementarán los estudios previos de su composición evaluando la abundancia y distribución del agua y, por lo tanto, del oxígeno. Estos datos proporcionarán información sobre los orígenes de Júpiter. Juno también investigará la convección que impulsa los patrones de circulación natural en la atmósfera de Júpiter. Otros instrumentos a bordo de Juno recopilarán datos sobre su campo gravitacional y magnetosfera polar . La misión Juno estaba prevista para concluir en febrero de 2018 después de completar 37 órbitas de Júpiter, pero ahora se ha puesto en servicio hasta 2025 para realizar otras 42 órbitas adicionales de Júpiter, así como sobrevuelos cercanos de Ganímedes, Europa e Ío. [26] La sonda estaba destinada a ser desorbitada y quemada en la atmósfera exterior de Júpiter [4] [5] para evitar cualquier posibilidad de impacto y contaminación biológica de una de sus lunas. [27]
Juno fue lanzado a bordo de un Atlas V ( configuración 551 ) en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS), Florida , el 5 de agosto de 2011 a las 16:25:00 UTC. El Atlas V (AV-029) utilizaba un motor principal RD-180 de fabricación rusa , alimentado por queroseno y oxígeno líquido . El motor principal se encendió y se sometió a una prueba y, 3,8 segundos después, se encendieron los cinco cohetes propulsores sólidos (SRB) acoplados. Después de que se quemara el SRB, aproximadamente a los 93 segundos de vuelo, dos de los propulsores gastados se desprendieron del vehículo, seguidos 1,5 segundos después por los tres restantes. Cuando los niveles de calentamiento habían caído por debajo de los límites predeterminados, el carenado de carga útil que protegía a Juno durante el lanzamiento y el tránsito a través de la parte más espesa de la atmósfera se separó, aproximadamente a los 3 minutos y 24 segundos de vuelo. El motor principal del Atlas V se apagó 4 minutos y 26 segundos después del despegue. Dieciséis segundos después, la segunda etapa del Centauro se encendió y ardió durante unos 6 minutos, poniendo al satélite en una órbita de estacionamiento inicial . [28] El vehículo se deslizó durante unos 30 minutos, y luego el Centauro se volvió a encender para un segundo encendido de 9 minutos, colocando la nave espacial en una trayectoria de escape de la Tierra en una órbita heliocéntrica . [28]
Antes de la separación, la etapa Centaur utilizó motores de reacción a bordo para hacer girar a Juno hasta 1,4 rpm. Aproximadamente 54 minutos después del lanzamiento, la nave espacial se separó de Centaur y comenzó a extender sus paneles solares . [28] Después del despliegue completo y el bloqueo de los paneles solares, las baterías de Juno comenzaron a recargarse. El despliegue de los paneles solares redujo la velocidad de giro de Juno en dos tercios. La sonda se hace girar para garantizar la estabilidad durante el viaje y para que todos los instrumentos de la sonda puedan observar Júpiter. [27] [29]
El viaje a Júpiter duró cinco años e incluyó dos maniobras orbitales en agosto y septiembre de 2012 y un sobrevuelo de la Tierra el 9 de octubre de 2013. [30] [31] Cuando llegó al sistema joviano , Juno había viajado aproximadamente 19 unidades astronómicas (2.800 millones de kilómetros). [32]
Después de viajar durante aproximadamente un año en una órbita heliocéntrica elíptica , Juno encendió su motor dos veces en 2012 cerca del afelio (más allá de la órbita de Marte ) para cambiar su órbita y volver a pasar por la Tierra a una distancia de 559 kilómetros en octubre de 2013. [30] Utilizó la gravedad de la Tierra para ayudar a catapultarse hacia el sistema joviano en una maniobra llamada asistencia gravitatoria . [34] La nave espacial recibió un impulso de velocidad de más de 3,9 km/s (8700 mph), y se puso en rumbo a Júpiter. [34] [35] [36] El sobrevuelo también se utilizó como ensayo para que el equipo científico de Juno probara algunos instrumentos y practicara ciertos procedimientos antes de la llegada a Júpiter. [34] [37]
La gravedad de Júpiter aceleró la nave espacial que se acercaba a alrededor de 210.000 km/h (130.000 mph). [38] El 5 de julio de 2016, entre las 03:18 y las 03:53 UTC, hora de recepción de la Tierra , una quema de inserción que duró 2102 segundos desaceleró a Juno en 542 m/s (1780 ft/s) [39] y cambió su trayectoria de un sobrevuelo hiperbólico a una órbita polar elíptica con un período de aproximadamente 53,5 días. [40] La nave espacial entró con éxito en la órbita joviana el 5 de julio de 2016, a las 03:53 UTC. [3]
La órbita polar inicial altamente elíptica de Juno la lleva a 4200 km (2600 mi) del planeta y a 8,1 × 10 6 km (5,0 × 10 6 mi), mucho más allá de la órbita de Calisto . Se planeó una quema de reducción de excentricidad , llamada Maniobra de Reducción de Período, que dejaría a la sonda en una órbita científica mucho más corta de 14 días. [41] Originalmente, se esperaba que Juno completara 37 órbitas durante 20 meses antes del final de su misión. Debido a problemas con las válvulas de helio que son importantes durante las quemas del motor principal, los administradores de la misión anunciaron el 17 de febrero de 2017 que Juno permanecería en su órbita original de 53 días, ya que la probabilidad de que un fallo de encendido del motor pusiera a la nave espacial en una mala órbita era demasiado alta. [22] Juno completó solo 12 órbitas científicas antes del final de su plan de misión presupuestado, que finalizó en julio de 2018. [42] En junio de 2018, la NASA extendió la misión hasta julio de 2021, como se describe a continuación.
Las órbitas fueron cuidadosamente planeadas para minimizar el contacto con los densos cinturones de radiación de Júpiter , que pueden dañar la electrónica de las naves espaciales y los paneles solares, explotando un hueco en la envoltura de radiación cerca del planeta, pasando a través de una región de mínima radiación. [8] [43] La " Bóveda de Radiación Juno ", con paredes de titanio de 1 centímetro de espesor (tres veces más gruesas que las del cuerpo de la nave espacial Galileo ), también ayuda a proteger la electrónica de Juno al reducir la radiación entrante en un factor de 800. [44] A pesar de la intensa radiación, se espera que JunoCam y el Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) soporten al menos ocho órbitas, mientras que el Radiómetro de Microondas (MWR) debería soportar al menos once órbitas. [45] Aunque el flujo de electrones cerca de Júpiter es aproximadamente diez veces mayor que el que se produce alrededor de su luna Europa, [46] Juno recibirá una dosis total de radiación menor en su órbita polar (20 mrad hasta el final de la misión) [47] que la que recibió el orbitador Galileo en su órbita ecuatorial. Los subsistemas de Galileo resultaron dañados por la radiación durante su misión, incluido un LED en su sistema de registro de datos. [48]
La nave espacial completó su primer sobrevuelo de Júpiter ( Perijove 1) el 26 de agosto de 2016 y capturó las primeras imágenes del polo norte del planeta. [49]
El 14 de octubre de 2016, días antes del perijove 2 y de la maniobra de reducción de período planeada, la telemetría mostró que algunas de las válvulas de helio de Juno no se estaban abriendo correctamente. [50] El 18 de octubre de 2016, unas 13 horas antes de su segundo acercamiento a Júpiter, Juno entró en modo seguro , un modo operativo que se activa cuando su computadora de a bordo encuentra condiciones inesperadas. La nave espacial apagó todos los sistemas no críticos y se reorientó para mirar al Sol y recolectar la mayor cantidad de energía. Debido a esto, no se llevaron a cabo operaciones científicas durante el perijove 2. [51]
El 11 de diciembre de 2016, la nave espacial completó el perijove 3, con todos los instrumentos menos uno en funcionamiento y enviando datos. Un instrumento, JIRAM, estaba apagado a la espera de una actualización del software de vuelo. [52] El perijove 4 ocurrió el 2 de febrero de 2017, con todos los instrumentos en funcionamiento. [22] El perijove 5 ocurrió el 27 de marzo de 2017. [53] El perijove 6 tuvo lugar el 19 de mayo de 2017. [53] [54]
Aunque la vida útil de la misión está limitada inherentemente por la exposición a la radiación, se planeó que casi toda esta dosis se adquiriera durante los perijoves. A partir de 2017 [actualizar], se planeó mantener la órbita de 53,4 días hasta julio de 2018 para un total de doce perijoves de recolección de datos científicos. Al final de esta misión principal, se planeó que el proyecto pasara por un proceso de revisión científica por parte de la División de Ciencias Planetarias de la NASA para determinar si recibiría fondos para una misión extendida. [22]
En junio de 2018, la NASA extendió el plan de operaciones de la misión hasta julio de 2021. [55]
En enero de 2021, la NASA extendió las operaciones de la misión hasta septiembre de 2025. [56] En esta fase, Juno comenzó a examinar las lunas interiores de Júpiter, Ganímedes , Europa e Ío. Un sobrevuelo de Ganímedes ocurrió el 7 de junio de 2021, a las 17:35 UTC , acercándose a 1.038 km (645 mi), lo más cerca que cualquier nave espacial ha llegado a la luna desde Galileo en 2000. [23] [24] [57] Un sobrevuelo de Europa tuvo lugar el 29 de septiembre de 2022, a una distancia de 352 km (219 mi). [58] [59] Juno realizó dos sobrevuelos de Ío el 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024, recopilando datos de observación sobre la actividad volcánica. A partir de abril de 2024, Juno comenzará una serie de experimentos para aprender más sobre la forma y estructura interior de Júpiter. [60]
La NASA planeó originalmente desorbitar la nave espacial hacia la atmósfera de Júpiter después de completar 32 órbitas de Júpiter, pero desde entonces ha extendido la misión hasta septiembre de 2025. [61] [56] La desorbitación controlada tiene como objetivo eliminar los desechos espaciales y los riesgos de contaminación de acuerdo con las pautas de protección planetaria de la NASA . [62] [63] [64]
Scott Bolton, del Southwest Research Institute en San Antonio , Texas, es el investigador principal y responsable de todos los aspectos de la misión. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de California gestiona la misión y la Lockheed Martin Corporation fue responsable del desarrollo y la construcción de la nave espacial. La misión se está llevando a cabo con la participación de varios socios institucionales. Entre los coinvestigadores se encuentran Toby Owen de la Universidad de Hawái , Andrew Ingersoll del Instituto de Tecnología de California , Frances Bagenal de la Universidad de Colorado en Boulder y Candy Hansen del Instituto de Ciencias Planetarias . Jack Connerney del Centro de Vuelo Espacial Goddard sirvió como líder del instrumento. [65] [66]
Juno se propuso originalmente con un costo aproximado de US$700 millones (año fiscal 2003) para un lanzamiento en junio de 2009 (equivalente a US$1159 millones en 2023). Las restricciones presupuestarias de la NASA resultaron en un aplazamiento hasta agosto de 2011, y un lanzamiento a bordo de un cohete Atlas V en la configuración 551. A partir de 2019, [actualizar]se proyectó que la misión costaría US$1.46 mil millones para operaciones y análisis de datos hasta 2022. [67]
El conjunto de instrumentos científicos de la nave espacial Juno : [69]
Los objetivos científicos de la misión Juno se están logrando con una carga útil de nueve instrumentos a bordo de la nave espacial: [73] [74] [75] [76] [77]
El radiómetro de microondas consta de seis antenas montadas en dos de los lados del cuerpo de la sonda. Realizarán mediciones de ondas electromagnéticas en frecuencias en el rango de las microondas : 600 MHz , 1,2, 2,4, 4,8, 9,6 y 22 GHz, las únicas frecuencias de microondas que son capaces de atravesar la espesa atmósfera joviana. El radiómetro medirá la abundancia de agua y amoniaco en las capas profundas de la atmósfera hasta 200 bares (20 MPa; 2.900 psi) de presión o 500-600 km (310-370 mi) de profundidad. La combinación de diferentes longitudes de onda y el ángulo de emisión debería permitir obtener un perfil de temperatura en varios niveles de la atmósfera. Los datos recopilados determinarán cuán profunda es la circulación atmosférica. [78] [79] El MWR está diseñado para funcionar a través de la órbita 11 de Júpiter. [80]
(Investigador principal: Mike Janssen, Jet Propulsion Laboratory )
El espectrómetro cartográfico JIRAM, que opera en el infrarrojo cercano (entre 2 y 5 μm), realiza sondeos en las capas superiores de la atmósfera a una profundidad de entre 50 y 70 km (31 y 43 mi) donde la presión alcanza de 5 a 7 bar (500 a 700 kPa). JIRAM proporcionará imágenes de la aurora en la longitud de onda de 3,4 μm en regiones con abundantes iones H 3 + . Al medir el calor irradiado por la atmósfera de Júpiter, JIRAM puede determinar cómo fluyen las nubes con agua debajo de la superficie. También puede detectar metano , vapor de agua , amoníaco y fosfina . No se requirió que este dispositivo cumpliera con los requisitos de resistencia a la radiación. [81] [82] [83] Se espera que el instrumento JIRAM opere a través de la octava órbita de Júpiter. [80]
(Investigador principal: Alberto Adriani, Instituto Nacional Italiano de Astrofísica )
El espejo de compensación de giro de JIRAM está atascado desde PJ44, pero el instrumento está operativo. [84]
La investigación del campo magnético tiene tres objetivos: mapear el campo magnético, determinar la dinámica del interior de Júpiter y determinar la estructura tridimensional de la magnetosfera polar. El experimento del magnetómetro consta del magnetómetro de compuerta de flujo ( FGM ), que observará la fuerza y la dirección de las líneas del campo magnético, y la brújula estelar avanzada ( ASC ), que monitoreará la orientación de los sensores del magnetómetro. [75]
(Investigador principal: Jack Connerney, Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA )
El propósito de medir la gravedad mediante ondas de radio es establecer un mapa de la distribución de masa en el interior de Júpiter. La distribución desigual de la masa en Júpiter induce pequeñas variaciones en la gravedad a lo largo de la órbita seguida por la sonda cuando se acerca a la superficie del planeta. Estas variaciones de gravedad provocan pequeños cambios en la velocidad de la sonda. El propósito de la radiociencia es detectar el efecto Doppler en las emisiones de radio emitidas por Juno hacia la Tierra en banda Ka y banda X , que son rangos de frecuencia que pueden realizar el estudio con menos interrupciones relacionadas con el viento solar o la ionosfera de Júpiter . [85] [86] [74] (Investigador principal: John Anderson, Jet Propulsion Laboratory ; Investigador principal (Traductor de banda Ka de Juno): Luciano Iess, Universidad La Sapienza de Roma )
El detector de partículas energéticas JADE medirá la distribución angular, la energía y el vector de velocidad de los iones y electrones de baja energía (iones entre 13 eV y 20 KeV, electrones de 200 eV a 40 KeV) presentes en la aurora de Júpiter. En JADE, al igual que en JEDI, los analizadores de electrones están instalados en tres lados de la placa superior, lo que permite una medida de frecuencia tres veces superior. [74] [87]
(Investigador principal: David McComas , Southwest Research Institute )
El detector de partículas energéticas JEDI medirá la distribución angular y el vector de velocidad de iones y electrones de alta energía (iones entre 20 keV y 1 MeV, electrones de 40 a 500 keV) presentes en la magnetosfera polar de Júpiter. JEDI cuenta con tres sensores idénticos dedicados al estudio de iones particulares de hidrógeno , helio , oxígeno y azufre . [74] [88]
(Investigador principal: Barry Mauk, Laboratorio de Física Aplicada )
Este instrumento identificará las regiones de corrientes aurorales que definen las emisiones de radio jovianas y la aceleración de las partículas aurorales midiendo los espectros de radio y plasma en la región auroral. También observará las interacciones entre la atmósfera y la magnetosfera de Júpiter . El instrumento consta de dos antenas que detectan ondas de radio y plasma. [75] (Investigador principal: William Kurth, Universidad de Iowa )
El UVS registrará la longitud de onda, la posición y el tiempo de llegada de los fotones ultravioleta detectados durante el tiempo en que la rendija del espectrógrafo observa a Júpiter durante cada giro de la nave espacial. El instrumento proporcionará imágenes espectrales de las emisiones aurorales ultravioleta en la magnetosfera polar. [75]
(Investigador principal: G. Randall Gladstone, Southwest Research Institute )
Una cámara/telescopio de luz visible, incluida en la carga útil para facilitar la educación y la divulgación pública ; posteriormente reutilizada para estudiar la dinámica de las nubes de Júpiter, en particular las de los polos. [89] Se anticipó que operaría solo a través de ocho órbitas de Júpiter hasta septiembre de 2017 [90] debido a la radiación dañina y el campo magnético del planeta, [80] pero a partir de octubre de 2023 (55 órbitas), JunoCam sigue operativa. [91]
(Investigador principal: Michael C. Malin , Malin Space Science Systems )
Juno es la primera misión a Júpiter que utiliza paneles solares en lugar de los generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) utilizados por Pioneer 10 , Pioneer 11 , el programa Voyager , Ulysses , Cassini-Huygens , New Horizons y el orbitador Galileo . [92] También es el viaje con energía solar más lejano en la historia de la exploración espacial. [93] Una vez en órbita alrededor de Júpiter, Juno recibe solo el 4% de la luz solar que recibiría en la Tierra , pero la escasez global de plutonio-238 en ese momento, [94] [95] [96] [97] así como los avances realizados en la tecnología de células solares en las últimas décadas, hacen que sea económicamente preferible utilizar paneles solares de tamaño práctico para proporcionar energía a una distancia de 5 au del Sol . [98]
La sonda espacial Juno utiliza tres paneles solares dispuestos simétricamente alrededor de la nave espacial. Poco después de que saliera de la atmósfera terrestre, se desplegaron los paneles. Dos de los paneles tienen cuatro segmentos articulados cada uno, y el tercer panel tiene tres segmentos y un magnetómetro . Cada panel mide 2,7 por 8,9 m (8 pies 10 pulgadas por 29 pies 2 pulgadas) [99], lo que proporciona 50 metros cuadrados (540 pies cuadrados) de celdas activas [100] [101] , la mayor de cualquier sonda espacial de la NASA en el momento del lanzamiento. [102]
La masa combinada de los tres paneles es de casi 340 kg (750 lb). [103] Si los paneles estuvieran optimizados para funcionar en la Tierra, producirían de 12 a 14 kilovatios de energía. Solo se generaron unos 486 vatios cuando Juno llegó a Júpiter, y se prevé que disminuyan a cerca de 420 vatios a medida que la radiación degrade las células. [104] Los paneles solares permanecerán expuestos a la luz solar de forma continua desde el lanzamiento hasta el final de la misión, excepto durante breves períodos durante el funcionamiento del motor principal y los eclipses de Júpiter. Una unidad central de distribución y accionamiento de energía controla la energía generada por los paneles solares y la distribuye a los instrumentos, calentadores y sensores de experimentos, así como a las baterías que se cargan cuando hay energía sobrante disponible. Dos baterías de iones de litio de 55 Ah que pueden soportar el entorno de radiación de Júpiter proporcionan energía cuando Juno pasa por un eclipse. [105]
Juno utiliza señalización en banda ("tonos") para varias operaciones críticas, así como para informar sobre el estado durante el modo crucero, [106] pero se espera que se utilice con poca frecuencia. Las comunicaciones se realizan a través de las antenas de 34 m (112 pies) y 70 m (230 pies) de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA, que utilizan un enlace directo en banda X. [105] El comando y el procesamiento de datos de la nave espacial Juno incluyen una computadora de vuelo capaz de proporcionar aproximadamente 50 Mbit/s de rendimiento de instrumentos. Los subsistemas de ciencia de la gravedad utilizan el seguimiento Doppler y el rango automático en banda X y banda K a . [107]
Debido a las limitaciones de las telecomunicaciones, Juno solo podrá devolver unos 40 megabytes de datos de JunoCam durante cada período orbital de 11 días, lo que limita el número de imágenes que se capturan y transmiten durante cada órbita a entre 10 y 100, dependiendo del nivel de compresión utilizado. [108] [ necesita actualización ] La cantidad total de datos descargados en cada órbita es significativamente mayor y se utiliza para los instrumentos científicos de la misión; JunoCam está destinada a la divulgación pública y, por lo tanto, es secundaria a los datos científicos. Esto es comparable a la anterior misión Galileo que orbitó Júpiter, que capturó miles de imágenes [109] a pesar de su lenta velocidad de datos de 1000 bit/s (a nivel de compresión máximo) debido a la falla de su antena de alta ganancia .
El sistema de comunicación también se utiliza como parte del experimento Gravity Science . [110]
Juno utiliza un motor principal LEROS 1b con propulsor hipergólico , fabricado por Moog Inc en Westcott, Buckinghamshire , Inglaterra. [111] Utiliza aproximadamente 2000 kg (4400 lb) de hidracina y tetróxido de nitrógeno para la propulsión, incluidos 1232 kg (2716 lb) disponibles para la inserción en la órbita de Júpiter más las maniobras orbitales posteriores. El motor proporciona un empuje de 645 newtons . La campana del motor está encerrada en un escudo de escombros fijado al cuerpo de la nave espacial, y se utiliza para quemaduras importantes. Para el control de la orientación del vehículo ( control de actitud ) y para realizar maniobras de corrección de trayectoria, Juno utiliza un sistema de control de reacción monopropulsante (RCS) que consta de doce pequeños propulsores que están montados en cuatro módulos de motor. [105]
Juno lleva una placa a Júpiter, dedicada a Galileo Galilei . La placa fue proporcionada por la Agencia Espacial Italiana (ASI) y mide 7,1 por 5,1 cm (2,8 por 2,0 pulgadas). Está hecha de aluminio apto para vuelos y pesa 6 g (0,21 oz). [112] La placa muestra un retrato de Galileo y un texto escrito a mano por el propio Galileo, escrito en enero de 1610, mientras observaba lo que más tarde se conocería como las lunas galileanas . [112] El texto se traduce como:
El día 11 estaba en esta formación – y la estrella más próxima a Júpiter era la mitad del tamaño que la otra y muy próxima la una a la otra de modo que durante las noches anteriores las tres estrellas observadas parecían de la misma dimensión y entre ellas igualmente lejanas; de modo que es evidente que alrededor de Júpiter hay tres estrellas en movimiento invisibles hasta ese momento para todos.
La nave espacial también lleva tres minifiguras de Lego que representan a Galileo Galilei, el dios romano Júpiter y su hermana y esposa, la diosa Juno . En la mitología romana, Júpiter dibujó un velo de nubes a su alrededor para ocultar sus travesuras. Juno pudo mirar a través de las nubes y revelar la verdadera naturaleza de Júpiter. La minifigura de Juno sostiene una lupa como señal de búsqueda de la verdad, y Júpiter sostiene un rayo. El tercer miembro de la tripulación de Lego, Galileo Galilei, tiene su telescopio con él en el viaje. [113] Las figuras fueron producidas en asociación entre la NASA y Lego como parte de un programa de divulgación para inspirar el interés de los niños en la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM). [114] Aunque la mayoría de los juguetes de Lego están hechos de plástico, Lego fabricó especialmente estas minifiguras de aluminio para soportar las condiciones extremas del vuelo espacial. [115]
Entre los primeros resultados, Juno recopiló información sobre los relámpagos joviales que revisó teorías anteriores. [116] Juno proporcionó las primeras vistas del polo norte de Júpiter, además de proporcionar información sobre las auroras, el campo magnético y la atmósfera de Júpiter. [117]
En 2021, el análisis de la frecuencia de los impactos de polvo interplanetario (principalmente en las partes posteriores de los paneles solares), mientras Juno pasaba entre la Tierra y el cinturón de asteroides, indicó que este polvo, que causa la luz zodiacal , proviene de Marte , en lugar de cometas o asteroides que provienen del sistema solar exterior, como se pensaba anteriormente. [118]
Juno hizo muchos descubrimientos que desafían las teorías existentes sobre la formación de Júpiter. Cuando Juno voló sobre los polos de Júpiter, tomó imágenes de grupos de ciclones estables que existen en los polos. [119] Descubrió que la magnetosfera de Júpiter es irregular y caótica. Utilizando su radiómetro de microondas, Juno descubrió que las bandas rojas y blancas que se pueden ver en Júpiter se extienden cientos de kilómetros dentro de la atmósfera joviana, pero el interior de Júpiter no está mezclado de manera uniforme. Esto ha dado lugar a la teoría de que Júpiter no tiene un núcleo sólido como se pensaba anteriormente, sino un núcleo "borroso" hecho de trozos de roca e hidrógeno metálico . Este núcleo peculiar puede ser el resultado de una colisión que ocurrió al principio de la formación de Júpiter. [120]
En abril de 2020, Juno detectó el impacto de un meteorito en Júpiter , con una masa estimada de entre 250 y 5000 kg. [121]
Los resultados de Juno sobre las tormentas sugieren que son mucho más altas de lo esperado, ya que algunas se extienden 60 millas (100 kilómetros) por debajo de las cimas de las nubes y otras, incluida la Gran Mancha Roja, se extienden más de 200 millas (350 kilómetros). Con Juno volando bajo sobre la capa de nubes de Júpiter a aproximadamente 130.000 mph (209.000 kph), los científicos de Juno pudieron medir cambios de velocidad tan pequeños como 0,01 milímetros por segundo utilizando una antena de seguimiento de la Red del Espacio Profundo de la NASA, desde una distancia de más de 400 millones de millas (650 millones de kilómetros). Esto permitió al equipo limitar la profundidad de la Gran Mancha Roja a aproximadamente 300 millas (500 kilómetros) por debajo de las cimas de las nubes. Los nuevos resultados muestran que los ciclones son más cálidos en la parte superior, con densidades atmosféricas más bajas, mientras que son más fríos en la parte inferior, con densidades más altas. Los anticiclones, que giran en la dirección opuesta, son más fríos en la parte superior pero más cálidos en la parte inferior. [122]
![Ganimedes, tomada por el instrumento JunoCam durante el paso de Juno el 7 de junio de 2021 [147]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/21/Ganymede_-_Perijove_34_Composite.png/1280px-Ganymede_-_Perijove_34_Composite.png)
![Ío, tomada por el instrumento JunoCam durante el paso de Juno (30 de diciembre de 2023)[149]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ef/Io_imaged_by_Juno_spacecraft.png/1280px-Io_imaged_by_Juno_spacecraft.png)
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