فضاپیمای جونو؛ سریعترین فضاپیمای مجهز به پنل خورشیدی/ماموریت جونو ابتدای۲۰۱۸ پایان می یابد

به گزارش خبرگزاری ایمنا، این فضاپیما بخشی از برنامه افق های نو، شامل یک سری از ماموریت‌های فضایی است که توسط ناسا با هدف کاوشگری چندین سیاره  منظومه شمسی از جمله مشتری، زهره، و سیاره کوتوله پلوتو برنامه ریزی شده است.

جونور در تاریخ پنج آگوست سال ۲۰۱۱ از مرکز فضائی کندی در کیپ کاناورال ایالت فلوریدا ایالات متحده آمریکا به فضا پرتاب شده و در تاریخ  پنجم جولای ۲۰۱۶ در مدار مشتری قرار گرفت. ماموریت این فضاپیما تعیین ساختار سیاره مشتری، میدان جاذبه، میدان مغناطیسی و مغاط مشتری می باشد. جونو همچنین به دنبال نشانه هائی در مورد چگونگی تشکیل شدن سیاره مشتری، از جمله احتمال داشتن یک هسته سنگی، مقدار آب موجود در اعماق جو، توزیع جرم و بادهای عمیق سیاره مشتری که سرعت آنها می‌تواند تا ۶۱۸ کیلومتر (۳۸۴ مایل) در ساعت برسد، خواهد داشت. جونو دومین فضاپیمای است که پس از فضاپیمای گالیله در مدار مشتری قرار می گیرید، فضاپیمای گالیله که از انرژی هسته ای برای تولید انرژی استفاده می کرد از سال ۱۹۹۵ تا ۲۰۰۳ میلادی در مدار سیاره مشتری قرار داشت.

بر خلاف همه فضاپیمای پیشین که به سیاره های بیرونی منظومه شمسی ارسال شده و از ژنراتورهای ترموالکتریک رادیوایزوتوپ برای تولید انرژی استفاده می کنند، جونو تنها از طریق آرایه های خورشیدی، که معمولا توسط ماهواره ها در مدار زمین و در فضاپیماهای ارسالی به سیارات داخلی استفاده شده است، انرژی تولید می کند. جونو سه پنل خورشیدی دارد که بزرگترین پنل های نصب شده بر روی یک فضاپیما تا کنون می باشند. این پنل های بزرگ نقش مهمی در تامین انرژی و ثبات جونو بازی می کنند.

این فضاپیما پس از یک سفر پنج ساله در جولای ۲۰۱۶ و پس از طی مسافتی معادل ۸.۲ میلیارد کیلومتر در مدار سیاره مشتری قرار گرفت. ماموریت این فضاپیما شامل ۳۷ بار گردش به دور سیاره مشتری طی مدت ۲۰ ماه خواهد بود. ابزار علمی ماکرویو و مادون قرمز، تشعشع حرارتی که منشاء آن اعماق اتمسفر مشتری می باشد را اندازه گیری می کنند. این مشاهدات مطالعات قبلی درباره ترکیب جو را با ارزیابی فراوانی و توزیع آب و به تبع آن اکسیژن، تکمیل کرده و اطلاعاتی در خصوص منشاء این سیاره را بدست خواهد داد. فضاپیمای جونو همچنین به بررسی انتقال حرارت که الگوهای جابجایی طبیعی در جو مشتری را هدایت میکند خواهد پرداخت. ابزار های علمی دیگر نصب شده بر روی این فضاپیما به جمع آوری اطلاعات در خصوص میدان مغناطیسی و مغاط کره مشتری خواهند پرداخت.

ماموریت جونو در فوریه سال ۲۰۱۸ به پایان خواهد رسید. برای جلوگیری از ایجاد آلودگی های احتمالی در ماه های این سیاره که احتمال وجود حیات در آنها می رود، با شیرجه در درون اتمسفر سیاره نابود خواهد شد. هزینه ارسال این فضاپیما به سمت سیاره مشتری و هدایت ان از زمین معادل ۱.۱ میلیارد دلار خواهد بود.

ماموریت های اصلی فضاپیمای جونو:

_ تعیین نسبت اکسیژن به هیدروژن، اندازه گیری فراوانی آب در مشتری، که به تمایز بین نظریه های غالب در ارتباط با نحوه تشکیل سیاره مشتری در منظومه کمک خواهد کرد.

_ برآورد بهتر از جنس مواد هسته سیاره مشتری.

_ نقشه دقیق میدان مغناطیسی سیاره مشتری با تشخیص  توزیع جرم در داخل سیاره مشتری، که باعث خواص ساختاری و دینامیک سیاره خواهد شد.

_ نقشه دقیق میدان مغناطیسی مشتری را برای ارزیابی مبدأ و ساختار میدان مغناطیسی سیاره و نیز  نحوه ایجاد میدان مغناطیسی. این آزمایش همچنین به دانشمندان کمک خواهد کرد که اساس فیزیکی نظریه دینامو را درک کنند.

_ نقشه تغییرات ترکیب اتمسفری، دما، ساختار، میزان عبور نور از ابرها(کدری) و دینامیک جو تا فشار ۱۰۰ بار در تمامی ستون جوی.

_ تشخیص و تحقیق در مورد ساختار ۳ بعدی مغاط کره و شفق های قطبی مشتری.

_ اندازه گیری کشش چهارچوب مداری (Frame Dragging) که بواسطه تکانه زاویه ای مشتری بوجود می آید.

جونو اولین فضاپیمای ارسال به سیاره مشتری است

این فضاپیمای بجای استفاده از ژنراتورهای ترموالکتریک رادیوایزوتوپ برای تولید انرزی استفاده می کند. در عین حال سریعترین فضاپیمائی است که به پنل های خورشیدی مجهز گشته است. در مدار سیاره مشتری جونو فقط چهار درصد نوری که به زمین می رسد را دریافت می کند. پیشرفت های جدید در ساخت پنل های خورشیدی و افزایش توان تولیدی، استفاده از این پنل ها را در فاصله ۵ واحد نجومی از خورشید اقتصادی می کند. جونو دارای ۳ آریه خورشیدی است که در اطراف آن قرار گرفته اند. هر پنل ابعادی معادل ۷.۲  متر در ۹.۸ متر دارد. مجموع وزت آریه خورشیدی ۴۳۰ کیلوگرم می باشد. اگر این پنل ها در زمین قرار داشتند ۱۲ تا ۱۴ کیلو وات برق تولید می کردند اما در مدار مشتری قادر هستند تنها ۴۸۶ وات برق تولید کنند. در عین حال تخریب طبیعی سلول های خورشیدی میزان تولید انرژی را تا ۴۲۰ وات نیز کاهش خواهد داد. برای مدیریت انرژی و تامین نیروی مورد نیاز تجهیزات کنترل کننده در جونو نصب شده است و از باطری های ۵۵ آمپر ساعت لیتیوم- یون که در برابر تابش محیطی مشتری مقاوم هستند استفاده شده است.

جونو از آنتن ۳۴ متری و ۷۰ متری و از طریق باند X جهت ارتباط با زمین استفاده می کند. سرعت ارتباط با زمین معادل ۵۰ مگابیت بر ثانیه می باشد.

جونو از یک موتور دوتایی LEROS ۱b استفاده می کند که توسط Moog Incشرکت مونگ در بکینگ شایر انگستان تولید شده است. این موتور از هیدرازین و تتراکسید نیتروژن برای ایجاد نیروی محرکه استفاده کرده و ۶۴۵ نیوتن نیرو فراهم می کند. برای کنترل جهت گیری فضاپیما و انجام مانور تصحیح مسیر، جونو از سیستم کنترل واکنش تک قطبی (RCS) استفاده می کند که شامل دوازده نازل کوچک است که در چهار ماژول موتور نصب می شوند.

آرش زمانپور، کیهان شناس