Die Juno-Sonde der NASA wird am Samstag, dem 30. Dezember, ihren nächsten Vorbeiflug am Jupitermond Io durchführen, der nächste Vorbeiflug einer künstlichen Sonde an Io seit mehr als 20 Jahren. Der Vorbeiflug, etwa 930 Meilen (1.500 Kilometer) von der Oberfläche der vulkanischsten Welt im Sonnensystem entfernt, wird voraussichtlich eine Fülle von Daten von Junos Instrumenten liefern. Der Orbiter ist 56 Mal am Jupiter vorbeigeflogen und hat Nahbegegnungen mit drei der vier größten Monde des Gasriesen aufgezeichnet.
Dieses Bild, das die Nordpolregion von Ganymed zeigt, wurde am 15. Oktober von der NASA-Raumsonde Juno aufgenommen. Die drei Gipfel, die nahe der Tag-Nacht-Grenze in der oberen Bildhälfte sichtbar sind, wurden erstmals von Junos Kameras beobachtet. Bildquelle: Bilddaten: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Bildverarbeitung: TedStryk
„Durch die Kombination der Daten dieses Vorbeiflugs mit unseren früheren Beobachtungen untersucht das Juno-Wissenschaftsteam, wie sich Europas Vulkane verändern“, sagte Juno-Hauptforscher Scott Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio, Texas. „Wir untersuchen die Häufigkeit ihrer Ausbrüche, ihre Helligkeit und Hitze, Veränderungen in der Form von Lavaströmen und wie Europas Aktivität mit dem Fluss geladener Teilchen in der Magnetosphäre des Jupiter zusammenhängt.“
Der zweite ultranahe Vorbeiflug an Europa ist für den 3. Februar 2024 geplant, wenn Juno sich erneut einer Entfernung von etwa 930 Meilen (ungefähr 1.500 Kilometer) von der Oberfläche Europas nähern wird.
Die Raumsonde hat die vulkanische Aktivität Europas aus einer Entfernung von etwa 6.830 Meilen (11.000 Kilometer) bis über 62.100 Meilen (100.000 Kilometer) überwacht und die ersten Ansichten seines Nord- und Südpols geliefert. Die Raumsonde flog auch nah an Jupiters Eismonden Europa und Ganymed vorbei.
„Durch unsere beiden nahen Vorbeiflüge im Dezember und Februar wird Juno die Quelle der massiven vulkanischen Aktivität von Io, das Vorhandensein eines Magmaozeans unter seiner Kruste und die Bedeutung der Gezeitenkräfte von Jupiter untersuchen, die den gequälten Mond gnadenlos zusammendrücken“, sagte Bolton.
Die solarbetriebene Raumsonde wird auch das Ringsystem erkunden, das die inneren Monde des Gasriesen beherbergt.
Alle drei Kameras auf Juno werden während des Io-Vorbeiflugs funktionsfähig sein. Der Europa Infrared Auroral Imager (JIRAM), der Infrarotbilder aufnimmt, wird Wärme von den Vulkanen und Kratern sammeln, die die Mondoberfläche bedecken. Das Stellar Reference Device der Mission, eine Navigationssternkamera, die auch wertvolle wissenschaftliche Informationen liefert, wird die bislang höchstaufgelösten Bilder der Mondoberfläche erhalten. Die JunoCam-Kamera erfasst Farbbilder mit sichtbarem Licht.
JunoCam ist zur Beteiligung der Öffentlichkeit auf dem Raumschiff installiert und für bis zu acht Vorbeiflüge am Jupiter ausgelegt. Der bevorstehende Io-Vorbeiflug wird Junos 57. Umlauf um Jupiter sein, bei dem die Raumsonde und die Kameras einigen der härtesten Strahlungsumgebungen im Sonnensystem ausgesetzt waren.
„Während der letzten paar Umlaufbahnen ist die kumulative Wirkung der gesamten Strahlung auf der Juno-Kamera sichtbar geworden“, sagte Ed Hirst, Juno-Projektmanager am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Südkalifornien. „Fotos vom letzten Vorbeiflug zeigten eine Verringerung des Dynamikbereichs des Imagers und das Auftreten von ‚Streifen‘-Rauschen. Unser Ingenieurteam hat an Lösungen gearbeitet, um Strahlungsschäden zu mindern und es dem Imager zu ermöglichen, weiter zu arbeiten.“
Nach monatelangen Studien und Auswertungen hat das Juno-Team die künftig geplante Flugbahn der Raumsonde angepasst und dem erweiterten Missionsplan sieben neue Langstreckenvorbeiflüge an Io (insgesamt 18) hinzugefügt. Nach dem nahen Vorbeiflug an Io am 3. Februar wird die Raumsonde bei jeder zweiten Umlaufbahn an Io vorbeifliegen, wobei die Entfernung bei jeder Umlaufbahn allmählich zunimmt: Der erste Vorbeiflug wird etwa 10.250 Meilen (ungefähr 16.500 Kilometer) lang sein, und der letzte Vorbeiflug wird etwa 71.450 Meilen (ungefähr 115.000 Kilometer) lang sein.
Während des Vorbeiflugs am 30. Dezember wird die Anziehungskraft von Io auf Juno die Umlaufbahn der Raumsonde um Jupiter von 38 Tagen auf 35 Tage verkürzen. Nach seinem Vorbeiflug am Jupiter am 3. Februar wird Junos Umlaufbahn auf 33 Tage verkürzt.
Danach wird Junos neue Umlaufbahn dazu führen, dass Jupiter die Sonne etwa fünf Minuten lang blockiert, wenn der Orbiter Jupiter am nächsten ist, ein Zeitraum, der als Perijove bekannt ist. Obwohl dies das erste Mal ist, dass die solarbetriebene Raumsonde seit ihrem Vorbeiflug an der Erde im Oktober 2013 auf Dunkelheit stößt, ist die Dauer zu kurz, um ihren Gesamtbetrieb zu beeinträchtigen. Zusätzlich zur Mondfinsternis am 3. Februar wird die Raumsonde bis zum Ende der erweiterten Mission, die Ende 2025 endet, jedes Mal auf eine solche Sonnenfinsternis stoßen, wenn sie knapp am Jupiter vorbeifliegt.
Ab April 2024 wird Juno eine Reihe von Bedeckungsexperimenten durchführen und dabei Junos Gravitationsexperimente nutzen, um die Zusammensetzung der oberen Atmosphäre des Jupiter zu ermitteln und so wichtige Informationen über die Form und innere Struktur des Jupiter zu liefern.
JPL, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Juno-Mission für den Hauptforscher Scott J. Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio. Juno ist Teil des New Frontiers-Programms der NASA, das vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, für das Science Mission Directorate in Washington verwaltet wird. Lockheed Martin Aerospace in Denver baut und betreibt die Sonde.
Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily