Juno (sonda espacial)
Nota: Para outros significados de Juno, veja Juno (desambiguação).Juno é uma sonda espacial da NASA atualmente orbitando o planeta Júpiter. Foi lançada do Cabo Canaveral, na Flórida, em 5 de agosto de 2011, sobre um foguete Atlas V, e entrou em uma órbita polar ao redor do planeta em 5 de julho de 2016.[2][3][4] Esta é a primeira vez que Júpiter será visto abaixo da cobertura densa de nuvens. Por isso o nome Juno, uma homenagem à deusa romana que era esposa de Júpiter.[5] No dia 30 de abril de 2016, deu-se a ela o retroacrônimo de "JUpiter Near-polar Orbiter", que foi incluso na lista de acrônimos da NASA.[6] Seu objetivo primário será investigar a origem e evolução de Júpiter, e, por extensão, do Sistema Solar. Para isso, possui nove instrumentos científicos, que vão estudar a composição do planeta, sua distribuição de massa, atmosfera, campos gravitacionais e magnéticos e as regiões polares da magnetosfera jupiteriana.[4]
| Juno | |
|---|---|
 Representação artística da Juno em Júpiter. | |
| Descrição | |
| Tipo | Orbitador |
| Operador(es) | NASA / JPL |
| Identificação NSSDC | 2011-040A |
| Duração da missão | 6 anos |
| Propriedades | |
| Massa | 3 625 Kg |
| Missão | |
| Contratante(s) | Lockheed Martin |
| Data de lançamento | 5 de Agosto de 2011 |
| Veículo de lançamento | Atlas V 551 |
| Local de lançamento | SLC-41, Cabo Canaveral, Flórida,  Estados Unidos |
| Destino | Júpiter |
| Fim da missão | setembro de 2025 (previsão)[1] |
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A Juno é a segunda missão do Programa New Frontiers da NASA a ser lançada, tendo sido precedido pela sonda New Horizons,[7] e a segunda sonda a orbitar Júpiter, seguindo a Galileo que orbitou o planeta entre 1995 e 2003. A nave irá orbitar o planeta por um período de 20 meses, realizando 37 voltas completas e desenvolvendo diversos estudos e medições.[7] Após o fim deste período, a sonda mergulhará na atmosfera do planeta até ser completamente destruída pela pressão dos gases ali existentes.
Juno tem 3,5 metros de altura e 3,5 metros de diâmetro e, ao contrário da maioria das missões com destino ao Sistema Solar exterior, que utilizam geradores termoelétricos de radioisótopos como fonte de energia, a sonda Juno é movida a energia solar através de três painéis solares, os maiores já utilizados em uma sonda planetária.[8]
A Juno foi a primeira missão que levou uma nave movida a energia solar comandada a partir da Terra, além de orbitar de polo a polo de um planeta. Em janeiro de 2016, Juno se tornou a nave espacial movida a energia solar que chegou mais longe.[5] Ela passou a marca de 791 milhões de quilômetros, antes feita pela sonda Rosetta, da Agência Espacial Europeia, em outubro de 2012. Outras sondas foram mais longe, mas eram alimentadas por geradores nucleares.[5] Além disso, ela detém outro recorde: conforme o Guinness World Records, ela é o objeto mais rápido já criado pelo ser humano. Ao se aproximar do planeta, era previsto que a gravidade começasse a puxar Juno cada vez mais rápido até a espaçonave atingir uma velocidade de mais de 250 000 km/h, quebrando um recorde de 40 anos.[5]
Orbitando Júpiter desde 2016, a Sonda Juno descobriu que o planeta gigante tem, na verdade, mais água na atmosfera do que se imaginava.
Os dados contradizem as leituras da Galileo, enviadas antes de a sonda se desintegrar na descida em direção ao solo do planeta, em dezembro de 1995. Uma de suas últimas tarefas, 57 minutos antes de interromper contato com a Terra, foi transmitir por rádio as análises de seu espectrômetro relativas à quantidade de água no ar de Júpiter.
À época, os cientistas ficaram consternados ao descobrir que havia um décimo do esperado. Juno deu-lhes um presente: à altura da linha do equador, cerca de 0,25% das moléculas na atmosfera joviana são de água.
"Ninguém imaginaria que a quantidade de água pudesse ser tão variável por todo o planeta", explicou o pesquisador principal da Missão Juno, o físico espacial Scott Bolton. Com os dados da sonda combinados com um mapa infravermelho feito por um telescópio na Terra, a conclusão foi de que a Galileo teve azar, analisando um ponto meteorológico incomumente quente e seco do ar joviano.[9]
Águas em ciclones
Dados recém-divulgados da sonda Juno mostram uma grande quantidade de água em Júpiter, maior planeta do Sistema Solar.[10]
Os dados foram coletados nos oito primeiros sobrevoos que a Juno fez sobre o planeta. Os estudos se concentraram na região equatorial, onde a atmosfera parece mais homogênea. O radiômetro da sonda foi capaz de enxergar mais fundo do que o da sonda Galileo.
Liderado pelo astrônomo Cheng Li, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, o estudo determinou que 0,25% das moléculas na atmosfera do planeta são água.
Pode parecer pouco, mas isso é três vezes mais que o valor encontrado no Sol, por exemplo. Em 1998, a sonda Galileu mostrou uma abundância menor do que a solar ao realizar a mesma medição.
O resultado é surpreendente porque mostra que a atmosfera de Júpiter não é homogênea.
Juno está lentamente inclinando sua órbita para o norte. O objetivo é analisar se a quantidade de água varia de acordo com a latitude e com os gigantescos ciclones do planeta gasoso.[9]
Objetivos da missão
Os principais objetivos da missão Juno são:
- Determinar a quantidade de água existente na atmosfera de Júpiter, que ajudará a perceber se as teorias de formação do planeta estão corretas, ou se novas teorias serão necessárias;
- Ver o interior da atmosfera de Júpiter e medir sua composição, temperatura, movimento das nuvens e outras propriedades;
- Mapear os campos magnéticos e de gravidade, revelando a estrutura do interior do planeta.
- Explorar e estudar a magnetosfera próxima dos polos de Júpiter, especialmente as auroras – adquirindo novos conhecimentos sobre como a enorme força do campo magnético afeta a sua atmosfera.[11]
Abordagem da órbita de Júpiter
Em 4 de julho, a sonda chegou com segurança em Júpiter. Durante a sua abordagem, Juno esteve a 76 000 quilômetros do topo das nuvens de Júpiter, aproximadamente, cerca de um quinto da distância entre a Terra e nossa lua. Às 23h05, a sonda completou um disparo de 35 minutos do seu motor principal. Isso ajudou Juno a diminuir a velocidade para cerca de 209 000 quilómetros por hora.[12]
Durante inserção em órbita, todos os instrumentos científicos de Juno foram desligados enquanto a nave fez o seu primeiro mergulho através dos cinturões de alta radiação que circundam o planeta. A diminuição da velocidade permitiu que a sonda a fosse capturada pela gravidade de Júpiter e entrar em órbita ao redor do planeta.[13]
Luas de Júpiter
Em janeiro de 2021, a NASA estendeu as operações da missão até setembro de 2025.[1] Nesta fase, Juno começou a examinar as luas internas de Júpiter, Ganimedes, Europa e Io. Um sobrevoo de Ganimedes ocorreu em 7 de junho de 2021, 17h35 UTC, chegando a 1 038 km (645 milhas), o mais próximo que qualquer espaçonave já chegou dessa lua desde a Galileu em 2000.[14][15] Então, espera-se que um sobrevoo da lua Europa ocorra no final de 2022, a uma distância de 320 quilômetros (200 milhas). Finalmente, a espaçonave está programada para realizar dois sobrevoos de Io em 2024 a uma distância de 1 500 km (930 mi). Esses voos ajudarão ainda mais com as próximas missões, incluindo a missão Europa Clipper da NASA e a JUICE da Agência Espacial Europeia, bem como o proposto Io Volcano Observer.[16]
Instrumentos
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Para realizar suas observações, Juno carrega um conjunto de nove instrumentos.[17]
- Radiômetro de microondas (MWR): Para medir a abundância de água e amônia nas camadas profundas da atmosfera de Júpiter e para obter um perfil de temperatura da atmosfera.
- Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM): um espectrômetro para fornecer imagens de auroras na atmosfera superior de Júpiter.
- Magnetômetro (MAG): Para mapear o campo magnético de Júpiter e determinar a dinâmica do interior do planeta.
- Gravity Science (GS): Para mapear a distribuição de massa dentro de Júpiter medindo as mudanças Doppler nos sinais de rádio da espaçonave.
- Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE): Para medir a distribuição angular, energia e o vetor velocidade de íons e elétrons em baixa energia presentes na aurora de Júpiter.
- Jovian Energetic Particle Detector Instrument (JEDI): Para medir a distribuição angular, energia e o vetor velocidade de íons e elétrons em alta energia presentes na aurora de Júpiter.
- Radio and Plasma Wave Sensor (Waves): Um sensor de ondas de rádio e plasma para identificar as regiões das correntes aurorais que definem as emissões de rádio de Júpiter e a aceleração das partículas aurorais.
- Ultraviolet Spectrograph (UVS): Um espectrógrafo ultravioleta para fornecer imagens espectrais das emissões aurorais ultravioleta na magnetosfera polar.
- JunoCam (JCM): Uma câmera / telescópio de luz visível para estudar a dinâmica das nuvens de Júpiter e para facilitar a educação e divulgação.
Cronograma
| Data (UTC) | Evento |
|---|---|
| Agosto de 2011 | Lançamento. |
| Agosto de 2012 | Correções de trajetória.[18] |
| Setembro de 2012 | |
| Outubro 2013 | Sobrevoo da Terra para aumentar a velocidade (de 78 000 a 93 000 mph (130 000 a 150 000 km/h)).[19] Galeria |
| 5 de julho de 2016, 02h50 | Chegada a Júpiter e inserção da órbita polar (1ª órbita).[3][20] |
| 27 de agosto de 2016, 13h44 | Perijove 1.[21] Galeria |
| 19 de outubro de 2016 | Perijove 2: Manobra de Redução de Período Planejado, mas o motor principal não funcionou como esperado.[22] |
| 11 de dezembro de 2016, 17h04 | Perijove 3 - O sul de Júpiter está a 37 mil quilômetros de distância.[23][24] |
| 2 de fevereiro de 2017 | Perijove 4 - Juno mergulha ao longo do topo das nuvens de Júpiter com o motor principal ainda offline.[25] |
| 1 de setembro de 2017 | Falha esperada da JunoCam |
| 2018–2019 | Disposição da nave espacial na forma de entrada em órbita controlada para encontro a Júpiter.[26] |
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