Bilim insanları, navigasyon için tasarlanmış kameralar kullanarak uzay aracının her yörüngede aldığı radyasyon miktarını belirlemek için ‘ateş böceklerini’ sayıyor. Jüpiter.
NASAJuno görevi, Jüpiter sisteminin ilk kapsamlı 3 boyutlu radyasyon haritasını oluşturarak, daha küçük uyduların etkisini ve yakındaki radyasyonun yoğunluğunu ortaya koydu. AvrupaJuno’nun yerleşik kameralarında yenilikçi teknikler kullanan bilim insanları, bu cihazları yüksek enerjili parçacıkları incelemek için uyarladılar. Bu sayede Jüpiter’in manyetosferinin davranışı hakkında değerli bilgiler elde edildi ve gelecekteki görevlere yardımcı olundu.
Jüpiter Sisteminin 3D Radyasyon Haritalaması
NASA’nın Juno görevindeki bilim insanları, Jüpiter sisteminin ilk tam 3B radyasyon haritasını geliştirdiler. Harita, buzlu uydu Europa’nın yörüngesi yakınındaki yüksek enerjili parçacıkların yoğunluğunu karakterize etmenin yanı sıra, radyasyon ortamının Jüpiter’in halkaları yakınında yörüngede dönen daha küçük uydular tarafından nasıl şekillendirildiğini gösteriyor.
Çalışma Juno’nun topladığı verilere dayanmaktadır. Gelişmiş Yıldız Pusulası Danimarka Teknik Üniversitesi tarafından tasarlanıp inşa edilen (ASC) ve uzay aracının Yıldız Referans Birimi (SRU), İtalya, Floransa’da Leonardo SpA tarafından inşa edildi. İki veri seti birbirini tamamlayarak Juno bilim insanlarının farklı enerjilerdeki radyasyon ortamını karakterize etmesine yardımcı oluyor.
Navigasyon Kameralarının Yenilikçi Kullanımı
Hem ASC hem de SRU, derin uzay navigasyonuna yardımcı olmak için tasarlanmış düşük ışık kameralarıdır. Bu tür cihazlar neredeyse tüm uzay araçlarında bulunur. Ancak bunların radyasyon dedektörü olarak çalışmasını sağlamak için Juno’nun bilim ekibi kameralara tamamen yeni bir ışık altında bakmak zorundaydı.
“Juno’da sensörlerimizi kullanarak doğayı öğrenmenin yeni yollarını bulmaya çalışıyoruz ve bilimsel araçlarımızın çoğunu tasarlanmadıkları şekillerde kullandık,” diyor San Antonio’daki Southwest Araştırma Enstitüsü’nden Juno baş araştırmacısı Scott Bolton. “Bu, bölgenin bu yüksek enerjilerdeki ilk ayrıntılı radyasyon haritası ve Jüpiter’in radyasyon ortamının nasıl çalıştığını anlamada önemli bir adım. Bu, Jüpiter sistemine yapılacak bir sonraki nesil görevler için gözlemlerin planlanmasına yardımcı olacak.”
Ateşböceklerini saymak
Juno’nun uzay aracının manyetometre bomunda bulunan dört yıldız kamerasından oluşan ASC, görevin başarısı için hayati önem taşıyan uzay aracının uzaydaki yönelimini belirlemek için yıldızların görüntülerini alır. manyetik alan deneyiAncak bu alet aynı zamanda Jüpiter’in manyetosferindeki yüksek enerjili parçacık akışlarının değerli bir dedektörü olduğunu kanıtladı. Kameralar, ASC’nin kalkanından geçebilecek kadar enerjiye sahip bir uzay aracına çarpan “sert radyasyonu” veya iyonlaştırıcı radyasyonu kaydeder.
Danimarka Teknik Üniversitesi’nden Juno bilim insanı John Leif Jørgensen, “ASC her çeyrek saniyede bir yıldızların görüntüsünü alıyor,” dedi. “Korumasını delen çok enerjik elektronlar, görüntülerimizde bir ateş böceğinin izine benzeyen belirgin bir iz bırakıyor. Alet, bu ateş böceklerinin sayısını saymak üzere programlanmış ve bize radyasyon miktarının doğru bir hesaplamasını sağlıyor.”
Juno’nun sürekli değişen yörüngesi nedeniyle uzay aracı, Jüpiter’e yakın uzayın neredeyse tüm bölgelerini kat etti.
Kaynak: NASA/JPL-Caltech/SwRI
Jüpiter’in Manyetosferine İlişkin Görüşler
ASC verileri, Europa’nın yörüngesinin yakınında daha önce düşünülenden daha düşük enerjili radyasyona kıyasla daha fazla çok yüksek enerjili radyasyon olduğunu gösteriyor. Veriler ayrıca, Europa’nın yörüngesel hareket yönüne bakan tarafında, ayın arka tarafındakinden daha fazla yüksek enerjili elektron olduğunu doğruluyor. Bunun nedeni, Jüpiter’in manyetosferindeki elektronların çoğunun, gezegenin dönüşü nedeniyle Europa’yı arkadan geçmesi, çok yüksek enerjili elektronların ise neredeyse akıntıya karşı yüzen balıklar gibi geriye doğru sürüklenmesi ve Europa’nın ön tarafına çarpmasıdır.
Jüpiter radyasyon verileri, ASC’nin göreve ilk bilimsel katkısı değildir. Jüpiter’e varmadan önce bile, ASC verileri Juno’ya çarpan yıldızlararası tozun bir ölçümünü belirlemek için kullanıldı. Görüntüleyici ayrıca, aynı toz algılama tekniğini kullanarak daha önce keşfedilmemiş bir kuyrukluyıldızı keşfetti ve Juno’ya yüksek bir hızla çarpan mikroskobik toz tarafından fırlatılan uzay aracının küçük parçalarını ayırt etti.
Jüpiter’in Uyduları ve Halkalarıyla Etkileşim
Juno’nun ASC’si gibi, SRU da radyasyon dedektörü ve düşük ışık görüntüleyicisi olarak kullanılmıştır. Her iki cihazdan elde edilen veriler, Europa gibi, Jüpiter’in halkalarının içinde veya yakınında yörüngede dönen (ve halkaların şeklini tutmaya yardımcı olan) küçük “çoban uydularının” da gezegenin radyasyon ortamıyla etkileşime girdiğini göstermektedir. Uzay aracı halka uydularına veya yoğun toza bağlı manyetik alan çizgileri üzerinde uçtuğunda, hem ASC hem de SRU’daki radyasyon sayısı hızla düşer. SRU ayrıca Juno’nun benzersiz bakış açısından halkaların nadir düşük ışık görüntülerini toplamaktadır.
“Jüpiter’in halkalarının nasıl oluştuğu konusunda hala çok fazla gizem var ve daha önceki uzay araçları tarafından çok az görüntü toplandı” diyor SRU’nun baş yardımcı araştırmacısı ve NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı’nda bilim insanı olan Heidi Becker.JPL) Güney Kaliforniya’da, görevi yöneten. “Bazen şanslı oluyoruz ve küçük çoban uydularından biri çekimde yakalanabiliyor. Bu görüntüler, halka uydularının şu anda nerede bulunduğunu daha kesin bir şekilde öğrenmemizi ve toz dağılımını Jüpiter’e olan uzaklıklarına göre görmemizi sağlıyor.”
Juno Misyonu Hakkında Daha Fazla Bilgi
Pasadena, Kaliforniya’daki NASA Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından yönetilen Juno Görevi, dev gezegenin kökenleri ve çevresi hakkında bilgi edinmek için Jüpiter’i keşfetmeyi amaçlayan New Frontiers Programı’nın ayrılmaz bir parçasıdır. Denver’daki Lockheed Martin Space tarafından inşa edilen ve işletilen uzay aracı, Danimarka Teknik Üniversitesi tarafından geliştirilen Gelişmiş Yıldız Pusulası ve İtalya, Floransa’daki Leonardo SpA tarafından geliştirilen Yıldız Referans Birimi gibi kritik bileşenlere sahiptir. Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden baş araştırmacı Scott Bolton’ın rehberliğinde Juno, güneş sistemimizdeki en büyük gezegenin gizemlerini ortaya çıkarmaya yardımcı oluyor.