자기계(주노)

Magnetometer (Juno)
NASA의 캡션: "...두 개의 자기장 실험(MAG) 센서 스위트는 전경에 있는 4미터 길이의 전용 자기계 붐에서 볼 수 있다.MAG 붐은 우주선의 세 개의 태양열 어레이 중 한 개의 바깥쪽 끝에 비행 중에 배치된다.선외기 센서 스위트는 2개의 고급 항성 나침반(ASC) 조명 배플 바로 위에 보이는 플럭스게이트 자기계(FGM)로 구성되며, 약간 각도로 바깥쪽을 바라본다.탑승한 MAG 센서 슈트는 동일하지만 180도 회전하여 2m 거리에 위치한다.두 개의 센서 스위트가 배치되면 우주선 중앙에서 약 10m와 12m 떨어진 곳에 위치하게 된다.우주선은 태양열 어레이와 MAG 붐이 저장되어 있는 발사 구성으로 보여진다.이미지 크레딧: NASA/JPL-Caltech/LMSS"[1]
황색 Io 플라스마 토러스 목성의 자기권 그래픽
아티스트는 다양한 악기의 위치를 보여주는 도표를 생성했다.MAG는 이 그림의 오른쪽 아래에 있다.

MAG(Magnetometer, Magneticometer, MAG)는 목성의 주노 궤도상에 있는 계기 모음입니다.[1]MAG 계측기는 플럭스게이트 자기계(FGM)와 고급 스텔라 컴퍼스(ASC) 계측기를 모두 포함한다.[1]두 세트의 MAG 계기판이 있으며, 두 세트는 모두 세 개의 태양 전지판 어레이 붐의 맨 끝에 위치한다.[1][2]각 MAG 계기 스위트는 목성의 동일한 면적을 관찰하며, 두 세트의 계측기를 갖추어 행성의 신호가 무엇이고 우주선에서 어떤 신호가 나오는지 판단한다.[2]우주선의 신호를 피하는 것도 주노 우주선의 중심체에서 약 10m(33피트)와 12m(39피트) 떨어진 태양 전지판 붐 끝에 MAG가 배치되는 이유다.[1][2]

MAG 기구는 태양계에서 가장 큰 구조물 중 하나인 목성의 자기장을 감지하도록 설계되었다.[3]지구에서 목성의 자기장을 볼 수 있다면 1700배 가까이 떨어져 있음에도 불구하고 하늘의 보름달보다 5배 더 크게 나타날 것이다.[4]목성의 내부 자기장은 태양이 방출하는 이온화 입자의 흐름인 태양풍이 대기권과 직접적으로 상호작용하는 것을 방지하고, 대신 행성에서 멀리 떨어져서 태양풍 흐름에서 공동을 일으켜 태양풍과는 다른 플라즈마로 구성된 자기권이라 불리는 태양풍 흐름에 효과적으로 공동체를 형성한다.[5]

미션 목표:[1]

  • 목성의 자기장을 지도화하다
  • 목성 내부의 역학을 결정하다.
  • 극자기권과 그 오로라의 3차원 구조를 결정한다.

목성은 태양계에 존재하는 것으로 알려진 가장 강하고 가장 큰 자기장을 가지고 있다.[6]이러한 분야를 연구하는 것은 주노 임무의 목표 중 하나이며, 특히 임무는 자력계 기구에 있다.MAG는 초당 약 60회 필드를 측정하고, 필드의 방향과 강도를 기록한다.[6]MAG는 2013년 10월 9일 목성으로 가는 도중 비행 중 지구상의 데이터를 수집했다(이는 중력 보조 기법이었지만, 데이터 수집도 있었다).[6]

목성 분야를 연구하는 또 다른 이점은 지구에서 지각 자력이 코어 깊은 곳에서 생성되는 영역의 측정을 방해하여 부분적으로 측정으로부터 보호한다는 것이다.[6]지구에서는 밭이 액체 철을 회전시켜 생성되는 반면 목성에서는 수소에 의해 생성된다.목성은 대부분 수소(약 90%)로, 중력에서 압축되면서 전도성이 특별한 형태로 변한다.그러나 금속성 형태로 압축해야 하는 더 먼 곳에서는 수소가 계속 전기를 전도하는지는 알려지지 않았다.그것은 주노가 대답할 수 있는 질문 중 하나이다.[6]목성 연구 외에도, MAG는 지구 자기권에 대한 데이터도 반환했다.[7]

이 MAG 기구는 2010년 10월 NASA 고다드 우주비행센터(GFSC)가 주노 우주선에 통합하기 위해 미국 콜로라도주 덴버에 있는 록히드 마틴 스페이스 시스템즈 시설에 인도했다.[6][8]MAG는 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터(GFSC)에서 전반적으로 설계되고 건설되었다.[8]어드밴스드 스텔라 나침반은 덴마크 공과대학이 건설해 기여했다.([9]덴마크 공과대학, 또는 덴마크어(DTU로 통칭 Danmarks Tekniske Universitet) FGM과 ASC는 2011년 8월 5일 주노의 발사 후 8월 말 전원이 켜졌다.[1]ASC는 우주에서 자기계 방향을 매우 정확하게 결정할 수 있다.[6]그들은 하늘의 사진을 찍은 다음, 방향을 결정할 수 있도록 그 이미지들을 별 지도 카탈로그와 비교하는 스타 트랙터들이다.[6]

주노의 자력계는 목성의 자기장을 비상한 정밀도로 측정하여, 이 장이 행성 둘레와 깊은 내면에 걸쳐 어떤 모습인지 자세히 그려줄 것이다...

— Juno Mission's Deputy Principal Investigator and head of the magnetometer team[8]

플럭스게이트 자기계(FGM)는 보이저즈, 매그사트, 액티브 자석권 입자 추적기, 화성 글로벌 탐사선 등 우주선을 타고 날아온 이전 기구들과 유사하다.[10]이 스타일의 FGM은 우주선 본체로부터 멀리 떨어진 곳에 장착된 2개의 광폭 3축 유동 게이트 센서를 사용하여 자속이 주기적으로 전환된다(아메 플럭스 게이트를 활성화한다).[10]두 개의 FGM을 사용하여 별도의 판독값을 결합하여 자기장 계산을 할 수 있다.[10]MAG에는 진보된 항성 추적기가 지원하는 2개의 벡터 플럭스게이트 자기계측기가 있다.항성 추적 시스템은 FGM의 방향을 좀 더 정확하게 계산하고 결정할 수 있게 해 FGM 판독의 유용성을 높인다.[7]

목성의 자기장은 앞서 1970년대에 파이오니어 10과 파이오니어 11, 보이저 1과 보이저 2가 관측됐다.[6]주노와 관련된 자기계에는 메이븐, MGS, 보이저, AMPTE, GIOTO, 클러스터, 달 탐사선, 메신저, 스테레오, 밴 앨런 프로브에 있는 자기계들이 포함된다.[11]

한때 JPL은 FGM과 ASC 스위트 외에 주노에 스칼라 헬륨 자력계를 포함시키는 작업을 하고 있었다.[12]

결과 및 논문

2017년에는 희박한 자기장 표현을 이용한 초기 주노 자력계 데이터 분석이라는 논문이 기존 프로브보다 10배 가까이 다가온 주노 자력계의 데이터를 분석하는 내용을 포함했다.[13]목성 자기장의 성질은 MAG의 최신 결과와 목성의 자기장에 대한 VIP4 구형 고조파 모델이라는 수학적 모델을 결합하여 조사하였다.[13]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g "Juno Magnetic Field Investigation". Goddard Space Flight Center. NASA. Retrieved 2019-03-09.
  2. ^ a b c "Juno Science Payloads/Experiments". Spaceflight101: Space News and Beyond. Archived from the original on 2018-10-31. Retrieved 2020-03-20.{{cite web}}: CS1 maint : 부적합한 URL(링크)
  3. ^ Ferreira, Becky (2016-07-05). "The Nine Space Gadgets NASA's Juno Orbiter Is Using to Study Jupiter". Motherboard. Retrieved 2017-01-06.
  4. ^ Russell, C.T. (1993). "Planetary Magnetospheres" (PDF). Reports on Progress in Physics. 56 (6): 715–717. Bibcode:1993RPPh...56..687R. doi:10.1088/0034-4885/56/6/001.
  5. ^ Khurana, K. K.; Kivelson, M. G.; et al. (2004). "The configuration of Jupiter's magnetosphere" (PDF). In Bagenal, Fran; Dowling, Timothy E.; McKinnon, William B. (eds.). Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press. pp. 1–3. ISBN 978-0-521-81808-7.
  6. ^ a b c d e f g h i "Juno to Show Jupiter's Magnetic Field in High-Def". Mission Juno. NASA. 2011-07-31. Retrieved 2017-01-06.
  7. ^ a b Connerney, J. E.; Oliversen, R. J.; Espley, J. R.; MacDowall, R. J.; Schnurr, R.; Sheppard, D.; Odom, J.; Lawton, P.; Murphy, S. (2013-12-01). "Juno Magnetometer Observations in the Earth's Magnetosphere". AGU Fall Meeting Abstracts. 21: SM21E–04. Bibcode:2013AGUFMSM21E..04C.
  8. ^ a b c "NASA Goddard Delivers Magnetometers for Juno Mission". NASA. 2010-10-27. Retrieved 2019-03-09.
  9. ^ "Juno Magnetic Field Investigation - Instruments". Goddard Space Flight Center. NASA. 2017-01-17. Retrieved 2019-03-09.
  10. ^ a b c "Juno Magnetic Field Investigation – Fluxgate Magnetometer Diagram". Goddard Space Flight Center. NASA. 2017-01-17. Retrieved 2017-02-07.
  11. ^ "MAVEN » Magnetometer (MAG)". lasp.colorado.edu. Retrieved 2017-02-07.
  12. ^ "Instruments and Science Data Systems – Magnetometers". Jet Propulsion Laboratory. NASA. Archived from the original on 2016-11-30. Retrieved 2019-03-09.
  13. ^ a b Moore, Kimberly M.; Bloxham, Jeremy; Connerney, John E. P.; Jørgensen, John L.; Merayo, José M. G. (2017-05-25). "The analysis of initial Juno magnetometer data using a sparse magnetic field representation". Geophysical Research Letters. 44 (10): 4687–4693. doi:10.1002/2017gl073133. ISSN 0094-8276.

외부 링크