Juno (luotain)

Juno on NASAn New Frontiers -avaruusohjelman Jupiter-planeettaa tutkiva avaruusluotain. Luotain laukaistiin Atlas V-raketilla 5. elokuuta 2011 Cape Canaveral Air Force Stationin laukaisukompleksilta Floridasta. Luotain saapui Jupiterin kiertoradalle 5. heinäkuuta 2016 Suomen aikaa. 

Luotaimen seitsemän mittalaitetta tutkivat Jupiterin rakennetta, painovoima- ja magneettikenttää ja napojen magnetosfääriä. Luotain tutkii muun muassa Jupiterin vedyn ja hapen suhdetta, mistä voidaan päätellä veden määrä. Lisäksi se selvittää Jupiterin ytimen massaa, kaasukehän lämpötilaa ja pilvien koostumusta. Juno pyrkii luomaan kolmiulotteisia karttoja Jupiterin napojen magnetosfääristä ja revontulista. Luotaimessa on myös useita eri aaltoalueiden kameroita ja mittalaitteita. Jupiterin voimakas säteily ja magneettikenttä vaikeuttavat mittalaitteiden toimintaa.

Luotain on nimetty antiikin Juno-jumalattaren mukaan.

Rakenne 

Luotaimen massa on 3 625 kg.
Juno on ensimmäinen Jupiteria tutkiva luotain, joka käyttää aurinkopaneeleita voimanlähteenään. Aikaisemmat Jupiteria tutkineet luotaimet (Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager, Cassini-Huygens ja Galileo) käyttivät RTG-generaattoria voimanlähteenään. Aurinkokennojen valmistuksessa saavutetut edistysaskeleet mahdollistavat aurinkopaneelien käytön 5 AU:n päässä Auringosta. NASA käyttää kuitenkin jatkossakin RTG-generaattoreita muissa luotaimissaan. Junon aurinkokennojen pinta-ala on 60 neliömetriä, mikä tuottaa 15 kilowattia Maan kiertoradalla, mutta vain 486 wattia saavutettaessa Jupiterin kiertoradalle, mikä vähenee edelleen 420 wattiin Jupiterin tuottaman ionisoivan säteilyn vaurioittaessa aurinkokennoja. 

Luotaimen mukana on myös Galileo Galileista kertova laatta. Galilei löysi Jupiterin neljä suurinta kuuta, ns. Galilein kuut. Laatan lisäksi luotaimen mukana on myös kolme LEGO-hahmoa, jotka kuvaavat Galileita sekä roomalaisia jumalia Junoa ja Juppiteria. Tarun mukaan Juppiter (tai Jupiter; edustaa jumalana muun muassa Jupiter-planeettaa) piilotti itsensä pilviverhoon. Juno kykeni Olympos-vuorelta katsomaan pilviä ja erottamaan puolisonsa todellisen muodon. LEGO-hahmoista Juno pitelee suurennuslasia etsiessään totuutta ja Juppiter pitelee salamaa. Galileilla on teleskooppinsa mukanaan.Jet Propulsion Laboratory Kaliforniassa hallinnoi tehtävää. Lockheed Martin vastaa luotaimen suunnittelusta ja rakentamisesta. Sean Bolton Southwest Research Institutesta San Antoniosta, Teksasista on päätutkija ja kokonaisvastuussa hankkeesta. Junon tutkimuskumppaneina toimii myös useita muita tutkimuslaitoksia. Lennon kustannuksien on arveltu olevan koko mission ajalta 1,1 miljardia Yhdysvaltain dollaria.

Tutkimustavoitteet 
Juno on Galileon (1995-2003) jälkeen toinen Jupiteria pitkään havainnoiva luotain.  

Keskeisiä tutkimuksen kohteita on Jupiterin ytimen massan tarkempi selvittäminen ja tarkka Jupiterin gravitaatiokentän kartoitus. Näiden perusteella saadaan selville muiden muassa planeetan syntyhistoriaa ja voidaan päätellä kaasukehän rakennetta ja liikettä. 

Magneettikentän tutkimuksella selvitetään plateetan dynamon tarkempaa luonnetta ja erityisesti napa-alueiden magneettikentän rakenteesta saadaan uutta tietoa.

Eräs tärkeimmistä tehtävistä on pitkäkestoinen kaasukehän yleinen seuraaminen. Siitä mitataan koostumusta ja lämpötilaa sekä rakennetta ja dynamiikkaa. Hapen ja vedyn suhteen määrittämisellä selvitetään veden määrän suhdetta, josta voidaan päätellä Jupiterin syntyhistoriaa.

Tutkimuslaitteet 
Junon tutkimuslaitteet ovat:
 Gravimetri ja magnetometri tuottavat tietoa Jupiterin sisärakenteesta mittaamalla planeetan painovoiman epätasaisuuksia ja magneettikenttää.
 Mikroaaltoradiometri tutkii kaasukerroksen sisäosia ja kartoittaa erityisesti kaasukehän vesipitoisuutta.
JEDI (Jupiter Energetic-particle Detector Instrument), JADE (Jovian Auroral Distributions Experiment) ja Waves (Plasma Waves Instrument) tutkivat Jupiterin tuottamia sähkökenttiä, plasma-aaltoja sekä suurienergiaisia hiukkasia. Tutkimuksen painopiste on Jupiterin napa-alueilla esiintyvien revontulten tutkimisessa.
 UVS (UltraViolet Spectrograph) ja JIRAM (Jovian InfraRed Auroral Mapper) ovat ultravioletti- ja infrapuna-alueilla toimivat kamerat, jotka tuottavat kuvien lisäksi tietoa kaasukehän molekyylikoostumuksesta.
 JunoCam on kamera, jolla saadaan värikuvia kaasukehän yläosan ilmiöistä.

Lento 
Luotain laukaistiin matkaan lähes tarkalleen suunnitellun aikataulun mukaan 5. elokuuta 2011 kello 19.25 Suomen aikaa Cape Canaveral Air Force Stationin laukaisukompleksilta numero 41  Floridasta. Laukaisu tehtiin United Launch Alliancen Atlas V -kantoraketilla. Luotain saapui Jupiterin kiertoradalle 5. heinäkuuta 2016 klo 6.55 Suomen aikaa.

9. lokakuuta 2013 luotain suoritti maapallon ohilennon ja käytti hyväkseen maapallon painovoiman linkovaikutusta matkallaan Jupiteriin.

Lentosuunnitelma 
5. heinäkuuta 2016 luotain sytytti päämoottorinsa 35 minuutin ajaksi asettuakseen Jupiterin kiertoradalle.

Lokakuussa 2016 Juno ohjattiin Jupiteria kiertävälle 14 päivän naparadalle, ja luotain aloitti pitkän tutkimusohjelman, joka jatkuu edelleen. Luotain on kiertoradallaan lähimmillään Jupiteria 4 600 kilometrin etäisyydellä. Kiertorata on kuitenkin hyvin epäkeskinen, sillä luotain on kauimmillaan jopa Kalliston kiertoradan ulkopuolella, mikä auttaa välttämään Jupiterin mittalaitteita vahingoittavia voimakkaita säteilyvyöhykkeitä.

Kesäkuussa 2018, NASA kertoi pidentävänsä ohjelmaa heinäkuuhun 2021.

Katso myös
New Horizons, New Frontiers -tutkimusohjelman ensimmäinen avaruusluotain (Juno on ohjelman 2. luotain)

Lähteet

Aiheesta muualla

 Official web site
 Juno Mission Profile  by NASA's Solar System Exploration
NSSDC ID: JUNO 
 NASA Selects New Frontiers Concept Study: Juno Mission to Jupiter  at NASA Jet Propulsion Laboratory
 The Juno Mission to Jupiter at Space.com
 NASA 360 New Worlds New Discoveries 1/2. Retrieved 6/30/2011.

Jupiter-luotaimet
Miehittämättömät avaruuslennot
Vuoden 2011 avaruustoiminta