Juno (sonda)

Konštrukcia

Telo sondy Juno má tvar nízkeho pravidelného šesťbokého hranola s priemerom 3,5 m a celkovou výškou vrátane antén 3,5 m. Je stabilizovaná rotáciou: V priebehu preletu a vedeckých pozorovaní sa bude otáčať dvakrát za minútu, v priebehu motorických manévrov päťkrát za minútu. Je vybavená troma rozkladacími panelmi fotovoltaických batérií – 2 panely sú štvordielne s rozmermi 9,0×2,65 m a 1 panel trojdielny (6,75×2,65 m). Panely navzájom zvierajú uhol 120° a majú celkovú plochu asi 60 m², vďaka ktorej dodávajú v blízkosti Zeme na počiatku letu elektrickú energiu s výkonom 14 kW a pri navedení na obežnú dráhu okolo Jupitera 400 W. Solárne panely dobíjajú 2 lítium-iónové akumulátorové batérie s kapacitou 2×55 Ah. Juno je prvá sonda, ktorá letí do takých vzdialených končín slnečnej sústavy odkázaná len na solárne panely. Predošlé sondy boli vybavené rádioizotopovými batériami, pretože na rovnakú jednotku plochy dopadá na obežnej dráhe Jupitera 25-krát menej slnečného žiarenia, ako na orbite Zeme. Dnešné moderné solárne články však majú o 50 % vyššiu účinnosť a sú odolnejšie voči radiácii, ako články spred 20 rokov, navyše energetické nároky sondy Juno nie sú veľké.
Systémy sondy riadi počítač RAD750 (256 megabajtov pamäte flash, 128 megabajtov pamäte DRAM, objem spracovania údajov až 100 Mbit/s) uložený spoločne s väčšinou ďalšej elektroniky do protiradiačného krytu v tvare kocky s hranou približne 1 m vyrobenej z 10 mm hrubého titánového panciera. Komunikačný systém pracuje v pásme X (8 GHz); využíva parabolickú anténu s priemerom približne 3 m pevne umiestnenú na hornej podstave tela sondy. Tá poslúžila ako tepelný štít v dobe, keď sa sonda pohybovala v blízkosti Slnka.
Na veľké korekcie dráhy a navedenie na obežnú dráhu okolo Jupitera slúži motor LEROS-1b s ťahom 645 N na dvojzložkovú kvapalnú pohonnú látku, umiestnený na spodnej podstave telesa. Jej zložky sú hydrazín a ako okysličovadlo slúži oxid dusičitý. Motor je chránený v priebehu letu uzatvárateľným protimeteorickým štítom, ktorý je otvorený počas práce motora. Na menšie korekcie dráhy, úpravu smeru osi rotácie sondy a zmeny rýchlosti rotácie slúži 12 motorčekov systému RCS (Reaction Control System) rozdelených do 4 skupín. Predpokladaná aktívna životnosť sondy Juno je 6 rokov.
Počas štartu sondu chránil aerodynamický kryt, namontovaný v laboratóriách Astrotech v Titusville na Floride.

Prípravy na štart

Základné skúšky sondy prebehli už vo výrobnom závode. Po nich, v apríli 2011, bola sonda prevezená na Floridu, kde pokračovali prípravné práce a testy. Týždeň pred plánovaným štartom sa sonda presunula do haly VAB (Vehicle Assembly Building), kde bola vo vnútri ochranného štítu pripevnená na vrchol svojho nosiča, rakety Atlas. Pred presunom zostavy na štartovaciu rampu 41 panovali obavy z hurikánu Emily. Napriek tomu sa však 4. augusta začal prevoz zostavy na rampu vzdialenú od VAB 550 metrov. 5. augusta v čase 08:34 UT, sedem hodín pred plánovaným štartom, sa rozbehlo odpočítavanie. V čase 12:48 UT došlo k evakuácii a uzavretiu nebezpečnej zóny okolo štartovacieho komplexu. V čase 13:36 UT sa začalo tankovať palivo do druhého a následnej aj do prvého stupňa rakety. Počas druhého plánovaného prerušenia odpočítavania došlo ku kolísaniu tlaku hélia v raketovom stupni Centaur. Odpočítavanie sa však napokon v čase 16:21 UT opäť rozbehlo. Štartovacie okno v daný deň trvalo viac než hodinu, raketa so sondou napokon vzlietla 18 minút pred jeho koncom.

Cesta k Jupiteru

Zážihom motora RD-180 sa v čase 16:25:00,146 UT raketa Atlas V so svojim nákladom sa odpútala od rampy. O pätnásť sekúnd neskôr minula vrchol obslužnej veže, 40 sekúnd po štarte ťah hlavného motora plánovane poklesol, aby sa znížilo aerodynamické namáhanie. V čase T+94 sekúnd ukončila svoju činnosť pätica prídavných rakiet, v čase T+1 minúta 40 sekúnd dosiahol výkon motora RD-180 opäť maximum. O osem sekúnd neskôr sa od rakety oddelili vyhasnuté štartovacie motory. Tri minúty a 38 sekúnd po štarte sa aerodynamický kryt chrániaci družicu rozpadol na polovice a bol odhodený. V čase T+4 minúty 32 sekúnd motor RD-180 ukončil svoju činnosť. Nasledovalo oddelenie prvého stupňa Atlas V a k činnosti sa dostal druhý stupeň nazývaný Centaur. Motor RL10 raketového stupňa Centaur bol zapnutý v čase T+4 minút 52 sekúnd a vypnutý v čase T+10 minút 49 sekúnd. Sonda s raketovým stupňom sa ostala na obežnú dráhu okolo Zeme. Neabsolvovala však ani jeden celý obeh. V čase 17:05 UT sa motor Centauru opäť zapálil a postupne odpútal sondu od Zeme. V čase T+49 minút 59 sekúnd sa motor definitívne vypol – jeho náklad sa nachádzal na únikovej dráhe k Jupiteru. Následne Centaur zaujal polohu vhodnú na oddelenie nákladu, roztočil sa rýchlosťou 4,8 otáčky za minútu, aby udržal správnu orientáciu a v čase T+53 minút 14 sekúnd (17:18 UT) sa od sondy odpojil. Samostatne letiaca sonda nadviazala spojenie so stanicou v Canberre (Austrália) a vyklopila solárne panely. Začali sa skúšky a kontroly rôznych prístrojov a systémov. Raketa Atlas naviedla sondu na obežnú dráhu tak presne, že nebolo potrebné vykonať ani prvú plánovanú korekciu dráhy. 
30. augusta 2012 a 14. septembra 2012 prebehli dve korekcie dráhy. 
V októbri 2013 sonda preletela okolo Zeme, čo ju urýchlilo na jej ceste k Jupiteru. Ten dosiahla päť rokov po štarte, v júli 2016.

Na obežnej dráhe

Na obežnú dráhu okolo najväčšej planéty slnečnej sústavy bola navedená 34 minút trvajúcim manévrom OIM (Orbit Insertion Maneuver), ktorý ju dostal na veľmi výstrednú eliptickú dráhu. Táto dráha sa bude upravovať ďalšími manévrami. Už nasledujúceho dňa po navedení na orbitu sa zaplo prvých päť vedeckých prístrojov. 27. augusta sonda prvýkrát preletela veľmi blízko Jupitera a zistila, že jeho výrazné oranžové pásy pokračujú aj pod vrstvou oblačnosti. 
19. októbra sa sonda nečakane prepla do bezpečnostného módu. Stalo sa tak počas blízkeho preletu okolo planéty, čo sonde znemožnilo zberať údaje. V bezpečnostnom móde zotrvala šesť dní a potom sa jej činnosť úspešne obnovila. Zároveň sa zistil problém na dvojici ventilov motorového systému Juno, čo ale nesúvisí s prvou spomenutou poruchou.

Plánovaný ďalší priebeh letu

Po roku práce, čo je 37 obehov okolo Jupitera, bude misia sondy ukončená jej plánovaným navedením do atmosféry Jupitera. Udeje sa tak preto, aby sa zabránilo prípadnej kontaminácii jupiterových mesiacov.