La
broma de la NASA de que "no hay día de la marmota" en Júpiter no tuvo éxito. La sonda Juno, que se suponía que tenía solo dos vueltas en una órbita intermedia de 53 días, estaba completamente atrapada en ella; el otro día, la NASA decidió no aceptar intentos de transferencia a una órbita científica de 14 días. El comunicado de prensa oficial es tan optimista que la misión en una órbita de 53 días se ve casi mejor de lo planeado originalmente. Es hora de hablar sobre lo que sucedió, qué opciones tenía el equipo de administración de la misión y qué hacer, los espectadores comunes.
Júpiter Hemisferio Sur, Foto de NASA, Procesamiento C. HarveyBajar válvulas
El motor de marcha "Juno" se encendió al menos tres veces: en dos correcciones de ruta en 2012 y al frenar en Júpiter el 5 de julio de 2016. Y estas maniobras tuvieron lugar sin problemas notables. La sonda alcanzó con éxito a Júpiter y entró en una órbita intermedia durante un período de 53 días. Según el plan, el 19 de octubre, se suponía que debía entrar en una órbita científica de 14 días. Pero eso no sucedió.
Las órbitas intermedias son verdes, las órbitas científicas son azules. Imagen de la NASAEl 15 de octubre, cuando se verificaban los sistemas antes de la maniobra, se abrieron válvulas de refuerzo de helio en lugar de varios segundos durante varios minutos. Esto fue suficiente para cancelar la maniobra prevista. ¿Para qué son estas válvulas? Durante el funcionamiento normal, se abren antes de encender el motor, el helio presiona la membrana y proporciona combustible y oxidante al motor bajo presión constante.
Tanques esféricos con combustible (azul) y agente oxidante (verde), tanques cilíndricos de helio (púrpura)Juno tiene un sistema especial para calentar los tanques y el sistema de combustible, que normalmente se enciende unas pocas semanas antes de la maniobra y asegura que los accesorios del combustible y del sistema de combustible no estén congelados. No se sabe si los ingenieros trataron de calentar las válvulas durante varias semanas más y si intentaron cambiarlas nuevamente, esta opción no se mencionó en una entrevista con representantes del equipo de Juno. La segunda forma de solucionar el problema es ignorar las válvulas y encender el motor a la presión de los componentes que ahora hay tanques. Durante la operación del motor, la presión caerá, habrá suficiente presión para una maniobra no muy larga y el diseño relativamente simple del motor no tiene prohibiciones categóricas para este tipo de operación. Pero el motor de marcha Leros-1b, que está en el Juno, no se probó en este modo, y el MCC decidió no arriesgarse.
Motores de la familia Leros, foto de la empresa fabricante Moog.El Juno también tiene un conjunto de motores de sistema de orientación. Utilizan solo combustible, sin oxidante, del mismo tanque que el motor principal, y están diseñados específicamente para garantizar que, en caso de una falla completa del motor principal, puedan sacar el Juno de la órbita y quemarlo en Júpiter, garantizando así la introducción accidental de microorganismos terrestres en satélites del gigante gaseoso. Teóricamente, se pueden usar para transferir a la órbita científica, pero son relativamente débiles y la maniobra requerirá varios giros. El hecho es que para bajar el apocentro (punto superior de la órbita), la maniobra debe llevarse a cabo en el área del pericentro (punto inferior de la órbita), y allí la velocidad del vehículo es máxima, y esta sección del Juno vuela muy rápido. La maniobra final del descenso desde la órbita a la atmósfera de Júpiter se llevará a cabo en el apocentro, donde las velocidades son mínimas, y puede mantener el motor encendido de forma segura durante horas. A pesar de la factibilidad fundamental, esta opción tampoco fue mencionada por los representantes del equipo de la misión.
De lo anterior se deduce que el CCM tiene más miedo de empeorar la situación. Los parámetros de la órbita intermedia no se eligieron al azar, y es muy posible recopilar datos científicos sobre ella, y la transición a una órbita no planificada en caso de falla del motor durante la maniobra puede empeorar el asunto. El comunicado de prensa oficial es incluso elogiado por el hecho de que en la órbita intermedia será posible recopilar datos científicos "adicionales" en áreas remotas que son más altas que la órbita originalmente planificada. Además, en la órbita intermedia, la carga de radiación es menor, lo que le dará a Juno la oportunidad de trabajar más tiempo. Pero, por supuesto, el comunicado de prensa destaca los puntos buenos de la situación, no los malos. ¿Cuáles son los desafíos de permanecer en órbita intermedia?
En primer lugar, el presupuesto actual de la misión Juno se calculó hasta julio de 2018, porque en una órbita regular la sonda se habría quemado en la atmósfera tan pronto como febrero del mismo año. Pero en esta órbita intermedia para este momento solo será posible hacer 12 turnos en lugar de los 36 planeados. Esto significa una reducción en el programa científico o la necesidad de extender la misión a expensas de fondos adicionales del presupuesto de la NASA. En principio, la extensión del programa de la misión cuesta un poco, y la probabilidad de que le den más dinero a Juno es grande, pero, sin embargo, no el cien por ciento.
El siguiente problema es que la sonda funciona con paneles solares. En órbita intermedia en 2019, el Juno comenzará a volar a la sombra de Júpiter, lo cual es completamente inaceptable. Por lo tanto, el plano de la órbita deberá rotarse. Afortunadamente, la maniobra no requiere un gran cambio en la velocidad, y los motores de orientación harán frente a esta tarea.
Entonces, a pesar de la negativa a intentar lanzar la sonda en la órbita planificada, Juno tiene la oportunidad de completar con éxito su misión.
Que hacer
Los principales instrumentos científicos de Juno operan en rangos invisibles y recopilan datos que se expresarán en gráficos aburridos. Pero los gerentes de relaciones públicas de la NASA no son en vano comiendo su pan: hay una cámara Junocam instalada en la sonda, que toma hermosas fotos. No solo eso, el sitio web de la misión regularmente
vota sobre cuáles de las áreas potencialmente interesantes para disparar. Recomendaría hacer una nota en los diarios: la próxima ronda de votación se realizará del 10 al 15 de marzo y determinará la ubicación del tiroteo en la quinta aproximación con Júpiter el 27 de marzo. Según los ingenieros, la cámara tendrá que trabajar al menos siete vueltas y descomponerse antes de este otoño.
Es curioso que en el sitio web de la misión en una sección se encuentren tanto las fotos originales como el resultado de su procesamiento, enviadas por entusiastas. Parece que aceptan casi cualquier trabajo, porque las fotos procesadas profesionalmente están al lado de otras frívolas e incluso extrañas.
Nueva foto del Polo Sur, tomada en el cuarto acercamiento con Júpiter el 2 de febrero. Organizado por Roman Tkachenko.
Foto de tamaño completoHoz de Júpiter y la sombra de Ganímedes, procesada por Roman Tkachenko.
De gran tamañoY esta imagen fue procesada por David W. Thomson III para un mayor contraste de vórtices alargados inusuales.
Imagen grandeAcercamiento con Júpiter el 2 de febrero, en el marco del hemisferio norte, autor del collage Philosophia-47.
Imagen a tamaño completoJúpiter sonríe en la foto, editado por David W. Thomson III.
Viento eléctrico por efecto Cosm.
Imagen grande"Space Cat Meow" de Wintje (ahora entiendes por qué todo fue escrito :))
Video Winter Bynes, conceptual a tenacidad, con música de autor.