Волны ( Юнона )
«Волны» — эксперимент на космическом корабле «Юнона» по изучению радио- и плазменных волн . [1] [2] Он является частью коллекции различных инструментов и экспериментов на космическом корабле; Waves ориентирован на понимание полей и частиц в магнитосфере Юпитера. [2] Уэйвс находится на борту беспилотного космического корабля «Юнона» , который был запущен в 2011 году и прибыл к Юпитеру летом 2016 года. [1] Основным объектом изучения Waves является магнитосфера Юпитера , которая, если бы ее можно было увидеть с Земли, была бы примерно в два раза больше полной Луны. [3] Магнитосфера имеет каплевидную форму, и этот хвост простирается от Солнца как минимум на 5 а.е. (расстояния Земля-Солнце). [3] Инструмент Waves предназначен для того, чтобы помочь понять взаимодействие между атмосферой Юпитера, его магнитным полем и магнитосферой, а также понять полярные сияния Юпитера. [4] Он предназначен для обнаружения радиочастот от 50 Гц до 40 000 000 Гц (40 МГц), [5] и магнитные поля от 50 Гц до 20 000 Гц (20 кГц). [6] Он имеет два основных датчика: дипольную антенну и магнитную поисковую катушку . [6] Дипольная антенна имеет две штыревые антенны длиной 2,8 метра (110 дюймов/9,1 фута) и прикреплены к основному корпусу космического корабля. [6] [7] Этот датчик сравнивают с телевизионной антенной в виде кроличьих ушей . [8] Поисковая катушка представляет собой стержень из мю-металла длиной 15 см (6 дюймов) с тонкой медной проволокой, намотанной на него 10 000 раз. [6] Есть также два частотных приемника, каждый из которых покрывает определенные диапазоны. [6] Обработка данных осуществляется двумя радиационно-стойкими системами на чипе . [6] Блоки обработки данных расположены внутри радиационного хранилища Юнона . [9] Waves выделяется 410 Мбит данных на одну научную орбиту. [9]
24 июня 2016 года прибор Waves зафиксировал прохождение Юноны через головную ударную волну магнитного поля Юпитера. [3] Беспилотному космическому кораблю потребовалось около двух часов, чтобы пересечь эту область космоса. [3] 25 июня 2016 года он столкнулся с магнитопаузой . [3] Юнона выйдет на орбиту Юпитера в июле 2016 года. [3] Магнитосфера блокирует заряженные частицы солнечного ветра, при этом количество частиц солнечного ветра, с которыми столкнулась Юнона , упало в 100 раз, когда она вошла в магнитосферу Юпитера. [3] Прежде чем Юнона вошла в него, она столкнулась с примерно 16 частицами солнечного ветра на кубический дюйм пространства. [3]
есть и другие антенны На Юноне , в том числе антенны связи и антенна для микроволнового радиометра . [9]
Два других инструмента помогают понять магнитосферу Юпитера : Эксперимент по распределению полярных сияний Юпитера (JIRAM) и Магнитометр (MAG) . [10] Прибор JEDI измеряет ионы и электроны с более высокой энергией, а JADE — с более низкой энергией; они дополняют друг друга. [10] Еще одним объектом исследования является плазма, образующаяся в результате вулканической деятельности на луне Ио , и Waves должны помочь понять это явление. [6]
Основная цель миссии «Юнона» — исследование полярной магнитосферы Юпитера. Хотя Улисс ненадолго достиг широты ~ 48 градусов, это произошло на относительно большом расстоянии от Юпитера (~ 8,6 RJ). Следовательно, полярная магнитосфера Юпитера представляет собой во многом неизведанную территорию и, в частности, область аврорального ускорения никогда не посещалась. ...
- Волновое исследование для миссии Юноны на Юпитер. [11]
Одна из проблем, которая возникла в 2002 году, заключалась в том, что рентгеновская обсерватория Чандра с помощью своего высокого углового разрешения определила, что рентгеновские лучи исходят от полюсов Юпитера. [12] Обсерватория Эйнштейна и немецкий спутник ROSAT ранее наблюдали рентгеновские лучи от Юпитера. [12] Новые результаты «Чандры», которая проводила наблюдения в декабре 2000 года, показали, что рентгеновские лучи исходят от северного магнитного полюса, но не от полярных сияний. [12] Примерно каждые 45 минут Юпитер излучает рентгеновский импульс мощностью в несколько гигаватт, который синхронизируется с радиоизлучением на частоте от 1 до 200 кГц. [12] Юпитер Орбитальный аппарат «Галилео- » и солнечный орбитальный аппарат «Улисс» улавливали радиоизлучение каждые 45 минут. [12] Радиоизлучения были обнаружены до рентгеновских лучей (они были обнаружены с 1950-х годов), и существует даже гражданский астрономический проект, организованный НАСА под названием « Радио Юпитера», чтобы каждый мог слушать радиосигналы Юпитера. [13] [14] Километровое радиоизлучение не было обнаружено до тех пор, пока «Вояджер» не пролетел мимо Юпитера в конце 1970-х годов. [14] Двумя кандидатами на роль источника рентгеновских лучей являются частицы солнечного ветра и частицы с Ио . [12]
Waves был разработан в Университете Айовы , и эксперимент проводит там учёный-исследователь. [8]
Датчики
[ редактировать ]Есть два основных датчика волн, и эти поля подают сигналы на частотные приемники. [6] Оба датчика прикреплены к основному корпусу космического корабля. [6]
- Дипольная антенна
- Магнитная поисковая катушка
MSC состоит из стержня из мю-металла ( ферромагнитного сплава никеля и железа), обернутого тонкой медной проволокой . [6]
Частотный приемник
[ редактировать ]Существует два частотных приемника, каждый из которых охватывает определенные диапазоны: верхний и нижний диапазон, которые, в свою очередь, имеют разные секции приема. [6] Приемники размещены в радиационном хранилище Юнона вместе с другой электроникой. [9]
Авария: [6]
- Высокочастотный приемник [6]
- Высокочастотный приемник ~100 кГц – 40 МГц (спектр (высокий) и форма сигнала (низкий)) [6]
- высокочастотных сигналов Приемник [6]
- В состав приемника основной полосы входят: [6]
- усилитель с переменным коэффициентом усиления [6]
- от 100 Гц до 3 МГц Полосовой фильтр [6]
- 12-битный аналого-цифровой преобразователь [6]
- Двухполосный гетеродинный приемник от 3 до 40 МГц (приемник с качающейся частотой) [6]
- В состав приемника основной полосы входят: [6]
- Низкочастотный приемник [6]
Все выходные данные отправляются в блок обработки данных (DPU). [6]
Блок обработки данных (ДПУ)
[ редактировать ]Выходной сигнал частотных приемников, в свою очередь, обрабатывается Juno DPU. [6] DPU имеет два микропроцессора, которые используют программируемые пользователем вентильные матрицы, и оба они представляют собой систему на кристалле . [6] Две фишки: [6]
- Ядро интеллектуальной собственности Y180
- с плавающей запятой Арифметический блок
DPU отправляет данные на главный компьютер Juno для связи с Землей. [6] Электроника находится в радиационном хранилище Юнона вместе с приемниками. [9]
Мультимедиа
[ редактировать ]Компания Waves обнаружила радиоизлучение полярных сияний Юпитера, самых мощных из известных на сегодняшний день в Солнечной системе. [15]
См. также
[ редактировать ]- Другие инструменты Juno
- Радио
- Плазма
- Волны в плазме
- Улисс (космический корабль)
- Магнитосфера Юпитера
- Радиоастрономия
- ПОЛЯ (расследование солнечного зонда Паркер , запущенное летом 2018 г.)
- Подсистема плазменных волн (прибор на зондах «Вояджер»)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Грейсиус, Тони (13 марта 2015 г.). «Космический корабль и приборы Юнона» . НАСА . Проверено 4 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Браун, Джефф (30 июня 2016 г.). «Юнона НАСА и джедаи готовятся раскрыть тайны Юпитера» . Хаб . Проверено 4 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Грейсиус, Тони (29 июня 2016 г.). «Космический корабль НАСА «Юнона» вошел в магнитное поле Юпитера» . НАСА . Проверено 5 января 2017 г.
- ^ «Инструменты Юноны | Миссия Юнона» . Миссия Юнона . Проверено 5 января 2017 г.
- ^ Сэмпл, М.; Освальд, Т.; Ракер, ХО; Карлссон, Р.; Плеттемайер, Д.; Курт, WS (ноябрь 2011 г.). «Первые результаты исследований антенны JUNO/Waves». Конференция по антеннам и распространению радиоволн в Лафборо , 2011 г. стр. 1–4. дои : 10.1109/LAPC.2011.6114038 . ISBN 978-1-4577-1016-2 . S2CID 21869123 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб «Расследование «Волн Юноны»» (PDF) . Проверено 12 ноября 2022 г.
- ^ «Свидание с Юпитером» . 29.06.2016.
- ^ Перейти обратно: а б «Юнона и ее инструмент, созданный Университетом Айовы, собираются достичь Юпитера | The Gazette» . Газета . Проверено 8 февраля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Основные и основные требования к набору инструментов Juno Payload» (PDF) . Проверено 12 ноября 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Пресс-релиз - Юнона НАСА и джедаи: готовы раскрыть тайны Юпитера» . Лаборатория прикладной физики Джона Хопкинса. 29 июня 2016. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 года . Проверено 12 ноября 2022 г.
- ^ Курт и др. - Исследование волн для миссии Юноны на Юпитер - 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Загадочные рентгеновские лучи Юпитера | Управление научной миссии» . science.nasa.gov . Проверено 8 февраля 2017 г.
- ^ Небо и телескоп - Проект Radio Jove: Прослушивание Юпитера - 2013
- ^ Перейти обратно: а б Джон В. Макэналли (2007). Юпитер: и как его наблюдать . Springer Science & Business Media. п. 82. ИСБН 978-1-84628-727-5 .
- ^ «Юнона отправляет обратно невероятные новые изображения Юпитера | Планетология, исследование космоса | Sci-News.com» . Последние научные новости | Sci-News.com . Проверено 24 января 2018 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]| Инструменты |
|   |
|---|---|---|
| Дизайн | ||
| Похожие статьи |
| |