Planetas
Júpiter

Después de enviar varias naves de sobrevuelo al gigante gaseoso y tras los importantes datos recogidos por el citado orbitador Galileo, la NASA decide enviar un nuevo orbitador a Júpiter para aumentar los conocimientos sobre para la atmósfera del planeta, su origen, estructura y evolución. A diferencia de la Tierra, la masa gigante de Júpiter le permitió mantener su composición original, con lo que su estudio dejaba rastrear la historia de nuestro sistema solar.

La sonda se llamó Juno, esposa de Júpiter, ya que según la mitología romana, Júpiter se cubrió con un velo de nubes para ocultar sus travesuras y la diosa Juno pudo mirar a través de las nubes y revelar la verdadera naturaleza de Júpiter. De esta forma se buscaba una analogía, francamente acertada, sobre la misión, que «miraría» debajo de las nubes de Júpiter.

La sonda pertenece al programa New Frontiers de la NASA, creado para misiones con destinos principalmente planetarios de bajo y medio coste. Juno es la segunda del programa (la primera fue New Horizons, con destino a plutón, y la siguiente a Juno, osiris-Rex, con destino al asteroide Bennu). El coste total de la misión se valoró en mil millones de dólares (década de los 2000).

Juno fue lanzada el 5 de agosto de 2011 desde la CCSFS a bordo de un cohete Atlas V. En contraposición con Galileo, que usó una trayectoria de vuelo VEEGA (ver Introducción), Juno usó la trayectoria Delta-V EGA (usando únicamente la asistencia gravitacional de la Tierra. Era una nave muy pesada para poder ser enviada directamente a Júpiter con un cohete Atlas V 551, pero lo bastante ligera como para que la trayectoria Delta-V EGA fuese viable. De esta forma se lograba eludir, además, la elevada temperatura del entorno de Venus, lo cual era problemático para los instrumentos de esta sonda.

Por tanto, Juno regresaba a la Tierra más de dos años después de su lanzamiento, sobrevolándola el 9 de octubre de 2013 para coger así la aceleración precisa con el fin de poder llegar a su destino final, Júpiter. La inserción en la órbita joviana se produjo el 4 de julio de 2016 (la madrugada del día 5 en España), tras un viaje de una duración total de cinco años.

En el periodo en que superó la órbita de Marte, antes de tomar rumbo a la Tierra para su aceleración gravitacional definitiva, se llevaron a cabo las denominadas maniobras en el espacio profundo el 30 de agosto y el 14 septiembre, ambas en 2012. Estas maniobras consistíeron en el encendido de su motor principal un par de veces para frenar (en 1 km/s) y redirigir la nave con el objetivo de reducir el perihelio hasta su aproximación efectiva a la Tierra (el perihelio mínimo efectivo es de 0,85 UA). Al pasar por la Tierra, Juno aumentó su velocidad en 7,3 km/s.

Después de su inserción orbital, ha procedido a orbitar el planeta cada 53 días. Cada órbita está desplazada la misma distancia de la anterior de forma que se envuelve al planeta en su totalidad. Estas órbitas son muy elípticas, de modo do que pasa rápidamente cerca del planeta, yendo de polo a polo en solo dos horas, para volver a alejarse, hasta regresar a las proximidades del planeta 53 días después, y así de forma contínua en esas líneas equidistantes.

En realidad, la idea inicial era activar el motor principal tras las dos primeras órbitas de 53,5 días (con un apoastro¹ de 8 millones de km) cada una para reducir las siguientes a un periodo de solo 14 días (apoastro = 3,5 milones km) alrededor del planeta. Sin embargo un pequeño fallo en una válvula de control de flujo de combustible generó dudas y, ante el posible riesgo se decidió mantener las órbitas de periodo largo. Ello ha variado algunas planificaciones pero ha resultado incluso beneficioso para algunos estudios y además estas órbitas tran excéntricas han permitido una mayor longevidad de la misión al acrcarse al planeta con menor frecuencia.

Juno consta de tres grandes brazos, que se desplegaron tras el lanzamiento, con paneles solares, y ocho instrumentos además de una cámara. Estos instrumentos son:

• Gravity Science (GS): son dos sensores encargados de medir la gravedad de ondas de radio para realizar un mapa de distribución de la masa en el interior de Júpiter.
• Magnetómetro (MAG): su función es cartografiar el campo magnético.
• Radiómetro de microondas (MWR): lo integran seis antenas y sirve para medir la radiación electromagnética. Solo las frecuencias de microondas son capaces de atravesar el espesor de la atmósfera joviana. Asi se puede conocer la cantidad de agua (y, por tanto, de oxígeno existente en la atmósfera joviana.
• Instrumento detector de partículas energéticas de Júpiter (JEDI): usado pata el estudio de las partículas de iones de hidrógeno, helio, oxígeno y azufre.
• Experimento de Distribuciones Aurorales Jovianas (JADE): es un detector de partículas energéticas presentes en la aurora de Júpiter.
• Sensor de ondas de radio y ondas en plasma (Waves): son dos antenas que detectan regiones de corrientes aurorales que definen las emisiones de radio de Júpiter.
• Espectrógrafo de imágenes ultravioleta (UVS): para registrar la longitud de onda, la posición y el tiempo que tarda en llegar los fotones ultravioleta detectados por el espectrógrafo en cada vuelta de la sonda a Júpiter.
• Mapeador de auroras infrarrojas jovianas (JIRAM): este instrumento trabaja en el infrarrojo cercano. Estudia las capas superiores de la atmósfera, hasta una distancia entre 50 y 70 km, pudiendo determinar, por la forma de las nubes, el agua que fluye debajo en la superficie. También puede detectar metano, vapor de agua, amoníaco y fosfano.
• JunoCam (JCM): es un telescopio-cámara de luz visible, incluida en la sonda para la difusión pública de imágenes. En principio se ha calculado una viabilidad de solo siete órbitas alrededor de Júpiter debido al daño ue previsiblemente le ha de ocasionar la radiación y el campo magnético del planeta.
• Unidad de referencia estelar (SRU): son cámaras de navegación de alta resolución cuya misión principal es utilizar observaciones del cielo para calcular la orientación precisa de la nave. Es de los componentes más fuertemente blindados, brindando 6 veces más protección contra la radiación que los otros sistemas de la nave espacial en su bóveda de radiación.

La nave mide 4 metros de alto y abarca más de 20 metros. Los paneles solares son enormes: cada uno de ellos mide 2,65 metros por 8,9 metros. Estos paneles se diseñaron con un gran tamaño debido a la lejanía de la nave del Sol, del cual obtiene toda su energía. Juno funciona con 500 vatios (la potencia de unas pocas bombillas). Para evitar la radiación se creo una bóveda de 180 kg de titanio para proteger los componentes electrónicos más críticos.

Es una sonda giratoria porque muchos instrumentos deben tener vitas del planeta y del cielo de forma secuencial para llevar a cabo sus comparaciones.

En junio de 2018 se extendió la misión hasta julio de 2021 y, luego hasta septiembre de 2025, esta última ampliación con el objetivo de explorar el sistema joviano completo: Júpiter, sus anillos y sus lunas, con un encuentro adicional planeado para las siempre interesantes Europa e Io.

Antes de que se pueda perder el control sobre la nave y acabe en alguna luna del planeta (con el consiguiente riesgo de contaminación), se decidirá el final de la misión y la nave espacial Juno se sumergirá en la atmósfera de Júpiter hasta consumirse completamente.

Juno se lanzó hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos.

La inserción orbital de Juno a Júpiter se logró hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos.

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El 14 de abril de 2023 se lanzó la nave JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer —«Explorador de Lunas Heladas de Júpiter»—) de la Agencia Espacial Europea (ESA) desde el puerto espacial europeo, en la Guayana Francesa, con destino al sistema joviano, donde estudiará en detalle al planeta gigante gaseoso y a sus tres grandes lunas oceánicas: Ganímedes, Calisto y Europa.

La nave llegará a Júpiter en julio de 2031 y, tras un sobrevuelo de Ganimedes, se insertará en órbita alrededor del planeta unas 7,5 horas después. Esta órbita será inicialmente alargada pero se irá haciando circular según avance la misión. Al año siguiente, JUICE entrará en una órbita de alta inclinación para permitir la exploración de las regiones polares de Júpiter y estudiar su magnetosfera.

Sus intrumentos científicos están enfocados a la obtención de información de las citadas lunas heladas pero también del propio planeta. Así, el espectrómetro MAJIS estudiará sus nubes y gases, el espectrógrafo UVS la atmósfera superior joviana y las auroras, el SWI su estratosfera y troposfera, el PEP la magntosfera, el 3GM la estructura de sus atmósferas neutras e ionosferas, y el interferómetro PRIDE los campos de gravedad del gigante gaseoso.

En la animación de la derecha, los códigos de color son:   Júpiter   Europa   Ganímedes   Calisto   JUICE.

Esta misión (incluyendo los intrumentos científicos citados aquí) se describe con mayor amplitud en el apartado «Misiones a los satélites de Júpiter».