FoodPro Preloader

Feil 503 Backend-henting mislyktes


PASADENA, California-Når jordkontrollere begynner å slå opp Juno romfartøyets vitenskapelige instrumenter den 6. juli, vil et av deres viktigste mål være å få mikrobølge radiometeret oppe og går. Radiometeret er belastet med å ta vann-dampavlesninger som vil hjelpe Jupiters fødested i solsystemet og plomme sin atmosfæriske struktur, inkludert røttene til det mystiske Great Red Spot. "Dette

PASADENA, California-Når jordkontrollere begynner å slå opp Juno romfartøyets vitenskapelige instrumenter den 6. juli, vil et av deres viktigste mål være å få mikrobølge radiometeret oppe og går. Radiometeret er belastet med å ta vann-dampavlesninger som vil hjelpe Jupiters fødested i solsystemet og plomme sin atmosfæriske struktur, inkludert røttene til det mystiske Great Red Spot. "Dette er et helt nytt konsept som er spesielt utviklet for Jupiter, " sier Michael Janssen fra Jet Propulsion Laboratory, leder av Microwave Radiometer Team.

Vanndamp er en nyttig sporing av Jupiters dannelse fordi den inneholder det meste oksygen til stede i den gigantiske planets atmosfære, og teoretikere tror at oksygenets overflod avhenger av hvor langt Jupiter dannet fra solen. I de tidlige solnedgangssystemene tok den stormfulle unge solen oksygen og andre flyktige materialer ut av det indre systemet, og forlot planeter som dannes der relativt oksygenfattige. Verdener som sammenfalt langt fra solen, har derimot innarbeidet iser som er lastet med disse materialene, slik at de er relativt oksygenrike. Hvis Juno's mikrobølge radiometer finner høye nivåer av vanndamp i Jupiters atmosfære, vil det foreslå at planeten dannes lenger ut fra solen enn den nåværende plasseringen. Dette vil legge til allerede rikelig bevismateriale som viser at Jupiter har migrert fra opprinnelsesstedet.

Kritisk vil Juno's mikrobølge radiometer ikke bare undersøke Jupiters skyetopper - i stedet vil det ligge under ammoniakkskyene som skjuler det meste av planeten, som i stor grad er gjennomsiktig for mikrobølger. Dessuten, fordi Jupiters mikrobølgeutslipp varierer i bølgelengde basert på trykket (så vel som temperaturen) av de atmosfæriske lagene der de kommer, gjør observasjoner ved flere bølgelengder det mulig for forskere å skape et tverrsnitt gjennom atmosfæren. Korte bølgelengder suger ut de nærliggende lagene; lengre bølgelengder dykker dypere. Juno radiometer vil sonde til en dybde på ca 500 kilometer. Det tar et romfartøy til å gjøre det, fordi de lengre bølgelengdene fra jorden er dekket av de tykke sværmene av højenergipartikler som er fanget i de kraftige magnetfeltene som kranser den gigantiske planeten.

Instrumentet er et slags radioteleskop bestående av seks antenner av økende størrelse, hver innstilt for en bestemt bølgelengde fra 1, 37 centimeter til 50 centimeter. (Til sammenligning har mikrobølgene i ovnen eller radiatoren fra den trådløse ruteren vanligvis en bølgelengde på ca. 12 centimeter.) Den største antennen tar opp hele siden av sekskantet romfartøy - det setter faktisk romfartøyets størrelse. Det er et flatt aluminiumsark med et fem-for-fem gitter av aluminiumsplater, som fungerer i harmoni for å måle mikrobølgene. Like før 3:00 Pacific Time på onsdag, bekreftet Janssen og hans team at radiometeret hadde våknet opp og oppdaget mikrobølger.

Det mest karakteristiske aspektet av Juno radiometer er dets observasjonsstrategi. Romskipet spinner når det flyr gjennom rom, så instrumentet feier over hele planeten. Den vender tilbake til det samme punktet på planeten flere ganger, men med en litt annen visning geometri hver gang, fordi romskipet beveger seg langs sin bane hele tiden. "Hvert punkt i atmosfæren blir samplet i alle vinkler", sier Janssen. Forskere vil kunne rekonstruere den atmosfæriske strukturen ved å ta forholdsmessige målinger i forskjellige vinkler.

Mange av de mest avgjørende delene av Junos studier vil imidlertid finne sted på jorden. The Very Large Array radio observatorium i New Mexico vil supplere Juno data med sitt eget sett med mikrobølgeobservasjoner med kort bølgelengde. Enda viktigere er at et program for jordbaserte laboratorieeksperimenter allerede genererer referansedataene som trengs for å tolke alle disse joviske mikrobølgemålinger. Paul Steffes på Georgia Tech og hans team har bygget en "Jupiter i en krukke". To halvtonetrykkstålfyler simulerer den joviske atmosfæren fra de frodige ammoniakkskyttallene ned til en dybde på 230 kilometer, hvor temperaturen stiger til 325 grader Celsius og trykket til en sugende 74 ganger jordens atmosfære. Hvert fartøy har det indre volumet av en kjøkkenskuff og holdes sammen av 20 gigantiske bolter som må strammes med tilsvarende gigantiske skiftenøkler som utøver 20 ganger dreiemomentet til en som brukes på et dekk.

For å måle utslipp og absorpsjon av mikrobølger i trykkbeholdere, bruker Steffes og hans team en sviktende enkel apparat - i utgangspunktet en tinnkasse med to ledninger som sitter fast i den ene enden. Det er et ekkokammer for mikrobølger. Ledningene er små antenner - en sender, den andre en mottaker. Gjennom den første springer teamet i et mikrobølgesignal. Signalet reverberates gjennom kammeret og laget måler utgangen gjennom den andre ledningen. Signalets etterklang er avhengig av bølgelengden, samt temperaturen og trykket av hva som helst gass fyller kammeret. Ved å prøve forskjellige bølgelengder og måle hvordan hvert signal forplanter seg gjennom kammerets gassformede cocktail, gir Steffes og hans team kritisk kalibreringsinformasjon for Junos data om Jupiters indre dybder.

Som alltid i planetarisk vitenskap er det endelige målet å studere fremmede verdener å forstå vår egen bedre. Ikke bare vil Juno bidra til å rekonstruere jordens opprinnelse, det kan også ha flere direkte fordeler. Steffes grunnleggende oppsett kan bli repurposed for å studere planetens atmosfære. Brian Drouin fra JPL gjør for øyeblikket nettopp det, og måler hvordan temperatur og trykk påvirker strålingsegenskapene til vanndamp på jorden, noe som igjen påvirker forplantningen av GPS-signaler. Så vild som det kan virke, kunne fremtidige forbedringer av nøyaktigheten av veibeskrivelser og nødbrønner skyldes deres eksistens til dels for en håndfull forskere som håpet å sonde på den mørke dypet av Jupiter.