Para los científicos y los fanáticos de Júpiter (como yo), el verdadero final del 4 de julio tuvo lugar un poco después de la exhibición oficial de fuegos artificiales. El lunes a las 8:53 pm PST, una sala llena de científicos de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, estalló en vítores después de que la nave espacial Juno de la NASA entró con éxito en órbita alrededor de Júpiter. La entrada triunfante tardó mucho en llegar: hemos estado esperando casi cinco años por la próxima oportunidad de conocer de cerca el planeta más grande de nuestro sistema solar.
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Juno es la novena nave espacial que ve a Júpiter de cerca, pero solo la segunda en entrar en órbita a su alrededor. El primero fue Galileo, que orbitó a Júpiter de 1995 a 2003. Desde entonces, hemos hecho algunas observaciones excelentes gracias a Cassini y New Horizons, los cuales tuvieron sobrevuelos a Júpiter, pero Juno promete proporcionar el vistazo más íntimo en la lejanía. del sistema joviano todavía.
Los objetivos científicos primarios de Juno son estudiar la atmósfera y la magnetosfera de Júpiter, y explorar su escurridizo interior para comprender mejor cómo se formó originalmente el gigante gaseoso. Una de las preguntas más importantes que espera responder: ¿tiene Júpiter un núcleo y, de ser así, de qué está hecho? No es casualidad que la sonda lleva el nombre de la esposa del dios romano Júpiter (conocido por los griegos como Hera y Zeus, respectivamente). Juno, la diosa, podía ver a través de las nubes que Júpiter se envolvía para evitar que descubriera su picardía. Mientras tanto, Juno de la NASA está equipado con instrumentos diseñados para penetrar las gruesas capas de nubes de Júpiter y revelar el mundo debajo.
Lanzada en agosto de 2011, la nave espacial Juno viajó un total de 1, 740 millones de millas desde la Tierra hasta Júpiter, dando vueltas alrededor del sol una vez y media en el camino y obteniendo una asistencia gravitacional final de la Tierra en octubre de 2013. Ahora, casi cinco años después, ha llegado oficialmente a su destino final. En el momento de su llegada, Juno volaba a través del sistema solar a más de 150, 000 millas por hora, convirtiéndolo en uno de los objetos más rápidos hechos por el hombre.
Reducir la velocidad de una nave espacial lo suficiente como para dejar una órbita precisa alrededor de Júpiter no es tarea fácil. La inserción orbital de Júpiter (JOI) requirió que Juno ejecutara una serie de maniobras autónomas casi perfectas durante un período de tres horas. Primero la nave espacial giró a su posición. Luego disparó su motor principal durante 35 minutos, disminuyendo su velocidad en más de 1, 200 millas por hora y permitiendo que Júpiter lo capture en una órbita de 53.5 días.
Hacer las cosas más complicadas, y mucho más estresante, según el investigador principal Scott Bolton, fue el hecho de que Juno tuvo que alejarse del sol y la energía solar que proporciona durante la duración de JOI. Peor aún, alejarse del Sol también significaba girar hacia Júpiter y, más específicamente, el anillo de Júpiter, una fuente peligrosa de partículas de polvo que podrían haber apagado el motor de Juno si hubiera recibido un golpe directo.
Además de todo eso, Juno estaba operando con batería para la mayoría del proceso, más de una hora y media, mientras todos en el control de la misión contenían la respiración, esperando cada pitido revelador de la nave espacial que significaba que todo estaba bien. Desde las 6:13 p.m. PST hasta las 9:16 p.m. PST, Juno cambió todas las transmisiones de su antena de alta ganancia a sus antenas de ganancia media y baja, lo que significa que dejó de enviar datos detallados y en su lugar se comunicó solo en tonos.
Algunos tonos estaban en intervalos regulares para indicar el "estado nominal", mientras que otros estaban en frecuencias y duraciones específicas para indicar el comienzo o el final de los eventos programados. Cada tono tardó aproximadamente 48 minutos en recorrer los 540 millones de millas entre Juno y la Tierra durante este tiempo crítico. "Cuando tengamos el tono (al final de la grabación JOI de 35 minutos), eso será música para mis oídos porque significa que estamos exactamente donde queremos estar", dijo Rick Nybakken, gerente de proyecto de Juno en JPL, en el rueda de prensa el lunes por la mañana.
En la sala de prensa, tanto científicos como periodistas vigilaron la Red del Espacio Profundo de la NASA, que visualizó las transmisiones de Juno a la antena Goldstone de la NASA ubicada en el desierto de Mojave, asegurándonos que las cosas iban de acuerdo al plan. En la conferencia de prensa posterior a la inserción orbital, Nybakken volvió a hablar de esos tonos: "Esta noche en tonos, Juno nos cantó y fue una canción de perfección".
Ahora que Juno ha realizado con éxito sus maniobras de inserción, completará dos órbitas de 53.5 días y luego pasará a una órbita de 14 días donde permanecerá hasta que su misión termine en febrero de 2018. Durante las dos órbitas más largas, probará todas los instrumentos a bordo de Juno antes de que entren en modo científico oficial para el resto de la misión.
Después de acercarse directamente al gigante planetario, Juno ahora ha girado alrededor de Júpiter en una órbita polar y se está alejando de él. Alrededor de 50 días a partir de ahora, comenzará otro acercamiento cercano, que es cuando las primeras imágenes detalladas deberían comenzar a aparecer. "Nuestra fase oficial de recolección de ciencia comienza en octubre, pero hemos descubierto una manera de recolectar datos mucho antes de eso ”, dijo Bolton. “Lo que cuando hablas del cuerpo planetario más grande del sistema solar es algo realmente bueno. Hay mucho que ver y hacer aquí ”.
Juno es una emocionante misión de primicias. Es la nave espacial de energía solar más lejana enviada desde la Tierra, y la primera en operar en el sistema solar exterior (las otras han sido de energía nuclear). A la distancia de Júpiter del sol, los paneles solares de Juno solo obtienen 1/25 de la luz solar que recibirían en la órbita de la Tierra. Para compensar esto, cada uno de los tres paneles solares de la nave espacial tiene un área de 24 pies cuadrados, lo que le da a Juno una "envergadura" de más de 65 pies y una huella cercana al tamaño de una cancha de baloncesto.
Juno también es la primera misión diseñada para sobrevivir y operar en el corazón de los cinturones de radiación de Júpiter, que se describen mejor como los cinturones Van Allen de la Tierra con esteroides. Durante cada órbita, Juno pasará a través de las zonas de radiación más fuertes no una sino dos veces, cruzando dentro de la magnetosfera para obtener los datos que necesita. Para permitir que la nave espacial y sus instrumentos sensibles sobrevivan a este entorno hostil, Juno es la primera misión en alojar sus instrumentos en una cámara de radiación de titanio. Sin esta protección esencial, Juno recibiría "el equivalente de radiación de 100 millones de radiografías dentales cada año", en palabras de Heidi Becker, Líder de Investigación de Monitoreo de Radiación de Juno.
Incluso con la bóveda de titanio "los electrones de mayor energía penetrarán en la (barrera), creando una pulverización de fotones y partículas secundarias", explicó Becker. "El bombardeo constante romperá los enlaces atómicos en la electrónica de Juno", por lo tanto, en última instancia, la vida de misión limitada de Juno. Pero por ahora, los científicos están disfrutando del amanecer de la residencia de Juno alrededor de Júpiter, mientras damos otro paso por el camino que Galileo Galilei nos inició hace más de 400 años.
