Enthüllung der Geheimnisse von Jupiters feurigem Mond Io

Der Orbiter hat 56 Vorbeiflüge durchgeführt Jupiter und dokumentierte Begegnungen mit drei der vier größten Monde des Gasriesen.

NASADie Raumsonde Juno wird am Samstag, dem 30. Dezember, den nächsten Vorbeiflug am Jupitermond Io machen, den jemals eine Raumsonde seit über 20 Jahren gemacht hat. Der Pass liegt etwa 930 Meilen (1.500 Kilometer) von der Oberfläche der vulkanischsten Welt in unserem Sonnensystem entfernt und soll es den Juno-Instrumenten ermöglichen, eine Flut von Daten zu erzeugen.

„Durch die Kombination der Daten dieses Vorbeiflugs mit unseren früheren Beobachtungen untersucht das Juno-Wissenschaftsteam, wie sich die Vulkane auf Io unterscheiden“, sagte Junos leitender Forscher, Scott Bolton vom Southwest Research Institute in San Antonio, Texas. „Wir suchen danach, wie oft sie ausbrechen, wie hell und heiß sie sind, wie sich die Form des Lavastroms ändert und wie Ios Aktivität mit dem Fluss geladener Teilchen in der Magnetosphäre des Jupiter zusammenhängt.“

Für den 3. Februar 2024 ist ein zweiter ultranaher Vorbeiflug an Io geplant, bei dem Juno erneut bis auf etwa 930 Meilen (1.500 Kilometer) an die Oberfläche herankommen wird.

Die Raumsonde hat die vulkanische Aktivität von Io aus Entfernungen von etwa 6.830 Meilen (11.000 Kilometer) bis über 62.100 Meilen (100.000 Kilometer) überwacht und die ersten Ansichten der Nord- und Südpole des Mondes geliefert. Die Raumsonde hat auch nahe an Jupiters Eismonden Ganymed und Europa vorbeigeflogen.

Dieses JunoCam-Bild von Jupiters Mond Io fängt eine Materialwolke ein, die vom (unsichtbaren) Vulkan Prometheus ausgestoßen wird. Die durch den roten Pfeil angezeigte Wolke ist in der Dunkelheit unterhalb des Terminators (der Linie, die Tag und Nacht trennt) gerade noch sichtbar. Das Bild wurde am 15. Oktober von der NASA-Raumsonde Juno aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

„Mit unseren beiden nahen Vorbeiflügen im Dezember und Februar wird Juno die Quelle der massiven vulkanischen Aktivität von Io untersuchen, ob sich unter seiner Kruste ein Magma-Ozean befindet und welche Bedeutung die Gezeitenkräfte des Jupiter haben, die diesen gequälten Mond unerbittlich zusammendrücken.“ sagte Bolton.

Jetzt, im dritten Jahr ihrer erweiterten Mission zur Erforschung des Ursprungs des Jupiter, wird die solarbetriebene Raumsonde auch das Ringsystem erkunden, in dem sich einige der inneren Monde des Gasriesen befinden.

Stellen Sie sich das vor

Alle drei Kameras an Bord der Juno werden während des Io-Vorbeiflugs aktiv sein. Der Jupiter-Infrarot-Auroral-Mapper (JIRAM), das Bilder im Infrarotbereich aufnimmt, wird die Wärmesignaturen sammeln, die von Vulkanen und Calderas auf der Mondoberfläche abgegeben werden. Die Stellar Reference Unit der Mission (eine Navigations-Sternkamera, die ebenfalls wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse geliefert hat) wird das bislang höchstaufgelöste Bild der Oberfläche erhalten. Und der JunoCam-Imager nimmt Farbbilder mit sichtbarem Licht auf.

JunoCam wurde zur Öffentlichkeitsbeteiligung in die Raumsonde integriert und war für den Einsatz bei bis zu acht Vorbeiflügen am Jupiter konzipiert. Der bevorstehende Vorbeiflug an Io wird Junos 57. Umlauf um Jupiter sein, bei dem die Raumsonde und die Kameras einer der härtesten Strahlungsbedingungen des Sonnensystems ausgesetzt waren.

„Die kumulativen Auswirkungen all dieser Strahlung sind auf JunoCam während der letzten paar Umlaufbahnen sichtbar geworden“, sagte Ed Hirst, Projektmanager von Juno am Jet Propulsion Laboratory der NASA (JPL) in Südkalifornien. „Bilder vom letzten Vorbeiflug zeigen eine Verringerung des Dynamikbereichs des Bildgebers und das Auftreten von ‚Streifenrauschen‘. Unser Ingenieurteam hat an Lösungen gearbeitet, um die Strahlenschäden zu lindern und den Imager am Laufen zu halten.“

Mehr Io, bitte

Nach mehreren Monaten der Untersuchung und Bewertung passte das Juno-Team die geplante zukünftige Flugbahn der Raumsonde an, um sieben neue entfernte Io-Vorbeiflüge (insgesamt 18) in den erweiterten Missionsplan aufzunehmen. Nach dem nahen Io-Pass am 3. Februar wird die Raumsonde bei jeder zweiten Umlaufbahn an Io vorbeifliegen, wobei jede Umlaufbahn immer weiter entfernt wird: Die erste wird sich in einer Höhe von etwa 10.250 Meilen (16.500 Kilometer) über Io befinden, und die letzte wird es sein bei etwa 71.450 Meilen (115.000 Kilometern).

Die Anziehungskraft von Io auf Juno während des Vorbeiflugs am 30. Dezember wird die Umlaufbahn der Raumsonde um Jupiter von 38 Tagen auf 35 Tage verkürzen. Junos Umlaufbahn wird 33 Tage nach dem Vorbeiflug am 3. Februar sinken.

Danach wird Junos neue Flugbahn dazu führen, dass Jupiter die Sonne etwa fünf Minuten lang von der Raumsonde abschirmt, wenn der Orbiter dem Planeten am nächsten ist, ein Zeitraum, der Perijove genannt wird. Obwohl dies das erste Mal seit ihrem Vorbeiflug an der Erde im Oktober 2013 sein wird, dass die solarbetriebene Raumsonde auf Dunkelheit stößt, wird die Dauer zu kurz sein, um ihren Gesamtbetrieb zu beeinträchtigen. Mit Ausnahme des Perijove am 3. Februar wird die Raumsonde von nun an bis zum Ende ihrer ausgedehnten Mission, die Ende 2025 endet, bei jedem nahen Vorbeiflug am Jupiter Sonnenfinsternisse wie diese erleben.

Ab April 2024 wird die Raumsonde eine Reihe von Bedeckungsexperimenten durchführen, bei denen Junos Gravity Science-Experiment genutzt wird, um die Zusammensetzung der oberen Atmosphäre des Jupiter zu untersuchen, die wichtige Informationen über die Form und innere Struktur des Planeten liefert.

Mehr über die Mission

JPL, eine Abteilung des Caltech 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 im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, für das Science Mission Directorate der Agentur in Washington verwaltet wird. Lockheed Martin Space in Denver hat das Raumschiff gebaut und betreibt es.