De eerste back-to-back flybys van de gasreus orbiter zullen na meer dan 20 jaar een nauwe ontmoeting bieden met de massieve maan.

Op maandag, 7 juni om 13.35 uur EDT (10:35 uur PDT), NASA's Juno-ruimtevaartuig komt binnen 645 mijl (1, 038 kilometer) van het oppervlak van de grootste maan van Jupiter, Ganymedes. De flyby zal het dichtst zijn dat een ruimtevaartuig bij de grootste natuurlijke satelliet van het zonnestelsel is gekomen sinds NASA's Galileo-ruimtevaartuig zijn voorlaatste nadering maakte op 20 mei, 2000. Samen met opvallende beelden, de flyby van het op zonne-energie aangedreven ruimtevaartuig zal inzicht geven in de samenstelling van de maan, ionosfeer, magnetosfeer, en ijskap. Juno's metingen van de stralingsomgeving bij de maan zullen ook ten goede komen aan toekomstige missies naar het Jupiterstelsel.

Ganymedes is groter dan de planeet Mercurius en is de enige maan in het zonnestelsel met zijn eigen magnetosfeer - een belvormig gebied van geladen deeltjes rond het hemellichaam.

"Juno heeft een reeks gevoelige instrumenten bij zich die in staat zijn om Ganymedes te zien op een manier die nooit eerder mogelijk was, " zei Juno hoofdonderzoeker Scott Bolton van het Southwest Research Institute in San Antonio. "Door zo dichtbij te vliegen, we zullen de verkenning van Ganymedes naar de 21e eeuw brengen, beide vullen toekomstige missies aan met onze unieke sensoren en helpen ons voor te bereiden op de volgende generatie missies naar het Jupiter-systeem - NASA's Europa Clipper en ESA's [European Space Agency's] JUpiter ICy moons Explorer [JUICE]-missie."

De wetenschappelijke instrumenten van Juno zullen ongeveer drie uur voor de dichtste nadering van het ruimtevaartuig beginnen met het verzamelen van gegevens. Samen met de Ultraviolet Spectrograph (UVS) en Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrumenten, Juno's Microwave Radiometer (MWR) zal in de waterijskorst van Ganymedes kijken, het verkrijgen van gegevens over de samenstelling en temperatuur.

"Ganymedes ijsschelp heeft enkele lichte en donkere gebieden, wat suggereert dat sommige gebieden puur ijs kunnen zijn, terwijl andere gebieden vuil ijs bevatten, " zei Bolton. "MWR zal het eerste diepgaande onderzoek doen naar hoe de samenstelling en structuur van het ijs varieert met de diepte, wat leidt tot een beter begrip van hoe de ijsschelp zich vormt en de lopende processen die het ijs in de loop van de tijd weer aan de oppervlakte brengen." De resultaten zullen een aanvulling vormen op die van ESA's aanstaande JUICE-missie, die naar het ijs zal kijken met behulp van radar op verschillende golflengten wanneer het in 2032 het eerste ruimtevaartuig wordt dat in een baan om een ​​andere maan dan de maan van de aarde draait.

Signalen van Juno's X-band en Ka-band radiogolflengten zullen worden gebruikt om een ​​radio-occultatie-experiment uit te voeren om de ijle ionosfeer van de maan te onderzoeken (de buitenste laag van een atmosfeer waar gassen worden geëxciteerd door zonnestraling om ionen te vormen, die een elektrische lading hebben).

"Terwijl Juno achter Ganymedes passeert, radiosignalen gaan door de ionosfeer van Ganymedes, het veroorzaken van kleine veranderingen in de frequentie die moeten worden opgevangen door twee antennes in het Canberra-complex van het Deep Space Network in Australië, " zei Dustin Buccino, een signaalanalyse-ingenieur voor de Juno-missie bij JPL. "Als we deze verandering kunnen meten, kunnen we misschien het verband tussen de ionosfeer van Ganymedes begrijpen, zijn intrinsieke magnetische veld, en de magnetosfeer van Jupiter."

drie camera's, Twee banen

Normaal gesproken, Juno's Stellar Reference Unit (SRU) navigatiecamera heeft tot taak de Jupiter-orbiter op koers te houden, maar tijdens de flyby zal het dubbel werk doen. Naast zijn navigatietaken, de camera - die goed is afgeschermd tegen straling die deze anders nadelig zou kunnen beïnvloeden - zal informatie verzamelen over de hoogenergetische stralingsomgeving in de regio bij Ganymede door een speciale reeks afbeeldingen te verzamelen.

"De handtekeningen van binnendringende hoogenergetische deeltjes in de extreme stralingsomgeving van Jupiter verschijnen als stippen, kronkels, en strepen in de beelden, zoals ruis op een televisiescherm. We extraheren deze door straling geïnduceerde ruissignaturen uit SRU-beelden om diagnostische snapshots te verkrijgen van de stralingsniveaus die Juno tegenkomt, zei Heidi Becker, Juno's leiding voor stralingsmonitoring bij JPL.

In de tussentijd, de Advanced Stellar Compass-camera, gebouwd aan de Technische Universiteit van Denemarken, zal elke kwart seconde zeer energetische elektronen tellen die door zijn afscherming dringen met een meting.

Ook wordt de JunoCam-imager ingeschakeld. Ontworpen om de opwinding en schoonheid van Jupiter-verkenning aan het publiek te brengen, de camera heeft ook een overvloed aan nuttige wetenschap opgeleverd tijdens de bijna vijfjarige ambtstermijn van de missie bij Jupiter. Voor de langsvliegende Ganymedes, JunoCam verzamelt beelden met een resolutie die gelijk is aan de beste van Voyager en Galileo. Het wetenschappelijke team van Juno zal de beelden doorzoeken, ze te vergelijken met die van eerdere missies, op zoek naar veranderingen in oppervlaktekenmerken die zich in meer dan vier decennia hebben voorgedaan. Elke verandering in de verdeling van de krater op het oppervlak kan astronomen helpen de huidige populatie van objecten die inslaan op manen in het buitenste zonnestelsel beter te begrijpen.

Door de snelheid van de flyby, de ijzige maan zal - vanuit het gezichtspunt van JunoCam - in ongeveer 25 minuten van een lichtpunt naar een zichtbare schijf gaan en dan weer terug naar een lichtpunt. Dat is dus net genoeg tijd voor vijf afbeeldingen.

"Dingen gaan meestal vrij snel in de wereld van flyby's, en volgende week hebben we er twee achter elkaar. Dus letterlijk elke seconde telt, " zei Juno Mission Manager Matt Johnson van JPL. "Op maandag, we gaan langs Ganymedes racen met bijna 12 mijl per seconde (19 kilometer per seconde). Minder dan 24 uur later voeren we onze 33e wetenschappelijke doorgang van Jupiter uit - laag schreeuwend over de wolkentoppen, bij ongeveer 36 mijl per seconde (58 kilometer per seconde). Het wordt een wilde rit."