مقياس الإشعاع الميكروي ( جونو )

مقياس الإشعاع الميكروي ( MWR ) هو جهاز مُثبّت على متن مركبة جونو المدارية المُرسلة إلى كوكب المشتري . ^{[ 2 ]} يُعدّ MWR مقياس إشعاع ميكروي متعدد الأطوال الموجية، مُصمّمًا لرصد طبقات الغلاف الجوي العميق للمشتري . [ ^{3 ] يستطيع} MWR رصد الإشعاع بأطوال موجية تتراوح بين 1.37 و50 سم ، وبترددات تتراوح بين 600 ميجاهرتز و22 جيجاهرتز. ^{[ 3 ] [ 4 ]} يدعم هذا الهدف المتمثل في رصد خصائص الغلاف الجوي والوفرة الكيميائية غير المرئية سابقًا على عمق مئات الأميال أو الكيلومترات داخل غلاف المشتري الجوي. ^{[ 3 ]} صُمّم MWR للكشف عن ستة ترددات مختلفة ضمن هذا النطاق باستخدام هوائيات منفصلة. ^{[ 5 ]}   

يرصد جهاز MWR إشعاع الميكروويف الصادر من كوكب المشتري، مما يُمكّنه من الرؤية إلى أعماق تصل إلى مئات الأميال داخل الكوكب. ^{[ 2 ]} في أغسطس 2016، عندما اقتربت مركبة جونو من الكوكب، حقق جهاز MWR اختراقًا يتراوح بين 350 و400 كيلومتر (200 إلى 250 ميلًا) أسفل طبقة السحب السطحية. ^{[ 2 ]} صُمم جهاز MWR لإجراء عمليات رصد أسفل قمم السحب، وخاصةً رصد وفرة بعض المواد الكيميائية وتحديد الخصائص الديناميكية. ^{[ 3 ]} لم تُرصد هذه الأعماق من قبل. ^{[ 3 ]}

تم إطلاق MWR على متن المركبة الفضائية جونو في 5 أغسطس 2011 ( UTC ) من كيب كانافيرال، الولايات المتحدة الأمريكية، كجزء من برنامج الحدود الجديدة ، ^{[ 6 ]} وبعد رحلة بين الكواكب تضمنت التحليق بالقرب من الأرض، دخل مدارًا قطبيًا حول كوكب المشتري في 5 يوليو 2016 (UTC)، ^{[ 7 ] [ 8 ]}

تقع الإلكترونيات الخاصة بجهاز قياس الإشعاع الموجي (MWR) داخل قبو جونو للإشعاع ، والذي يستخدم التيتانيوم لحمايته وحماية إلكترونيات المركبة الفضائية الأخرى. ^{[ 4 ] [ 9 ] [ 1 ]} صُممت الهوائيات وخطوط النقل لتتحمل بيئة الإشعاع على كوكب المشتري، مما يُمكّن الجهاز من العمل. ^{[ 4 ]}

سيُسهم تحديد خصائص ووفرة الأكسجين والنيتروجين والكبريت عند ضغط يصل إلى 100 بار (1451 رطل/بوصة مربعة ) في إلقاء الضوء على أصول كوكب المشتري وطبيعته. ^{[ 3 ]} كما صُمم جهاز MWR للكشف عن كمية الماء والأمونيا في أعماق كوكب المشتري. ^{[ 5 ]} ومن المفترض أن يكون قادرًا أيضًا على توفير بيانات عن درجة حرارة الغلاف الجوي حتى ضغط 200 بار (2901 رطل/بوصة مربعة). ^{[ 5 ]} وبشكل عام، صُمم جهاز MWR للنظر إلى أعماق تصل إلى حوالي 1000 ضغط جوي (أو بار أو كيلو باسكال)، أي ما يعادل حوالي 550 كيلومترًا (342 ميلًا) داخل كوكب المشتري. ^{[ 10 ]} (يُعادل البار الواحد تقريبًا الضغط عند مستوى سطح البحر على الأرض، أي 14.6 رطل/بوصة مربعة).

من بين الجزيئات التي يهدف مسبار MWR إلى البحث عنها داخل كوكب المشتري الماء، والذي يُؤمل أن يُساعد في تفسير تكوين النظام الشمسي. ^{[ 11 ]} ومن خلال استكشاف باطن الكوكب، قد تكشف هذه الاكتشافات عن كيفية ومكان تكوّن المشتري، مما يُلقي بدوره الضوء على تكوين الأرض. ^{[ 11 ]}

عند استخدامه في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، كان جهاز قياس الإشعاع الميكروي (MWR) واحدًا من أربعة أجهزة فقط تم إطلاقها على متن مركبات فضائية بين الكواكب. ^{[ 3 ]} أولها كانت مركبة مارينر 2 ، التي استخدمت جهازًا يعمل بالموجات الميكروية لتحديد أن ارتفاع درجة حرارة سطح كوكب الزهرة ناتج عن السطح وليس عن طبقات أعلى في الغلاف الجوي. ^{[ 5 ] [ 3 ]} كما وُجدت أجهزة مماثلة على متن مسبار روزيتا لاستكشاف المذنبات، ومسبار كاسيني-هويجنز . ^{[ 3 ]} سابقًا، قاس مسبار غاليليو الغلاف الجوي لكوكب المشتري مباشرةً أثناء هبوطه فيه، ولكن حتى ضغط 22 بار فقط. ^{[ 5 ]} مع ذلك، صُمم جهاز MWR لقياس الضغط حتى عمق 1000 بار. ^{[ 3 ]} (1000 بار يعادل تقريبًا 14500 رطل لكل بوصة مربعة، أو 100000 كيلو باسكال).

يحتوي جهاز MWR على ستة هوائيات منفصلة بأحجام مختلفة مثبتة على جانبي جسم مركبة جونو الفضائية. ^{[ 10 ]} أثناء دوران المركبة (فهي مركبة فضائية مستقرة بالدوران )، يقوم كل هوائي برصد "شريط" من الظواهر الفلكية. ^{[ 10 ]} خمسة من الهوائيات الستة تقع جميعها على جانب واحد من المركبة. ^{[ 10 ]} أما الهوائي السادس والأكبر فيغطي جانبًا آخر من جسم جونو بالكامل . ^{[ 10 ]}

هوائيات MWR: ^{[ 1 ] [ 10 ]} يوجد هوائيان من نوع مصفوفة الرقعة ، وثلاثة هوائيات من نوع مصفوفة الفتحة، وهوائي واحد من نوع البوق . ^{[ 10 ]}

• تردد 600  ميجاهرتز/0.6  جيجاهرتز/طول موجي 50  سم (أكبر هوائي يشغل جانبًا واحدًا من جسم المركبة الفضائية وهو عبارة عن هوائي مصفوفة رقعية)
• 1.2  جيجاهرتز (هوائي مصفوفة رقعية أيضًا، ولكنه موجود مع خمسة هوائيات أخرى على جانب واحد)
• 2.4  جيجاهرتز (مصفوفة فتحات الموجات الدليلية)
• 4.8  جيجاهرتز (مصفوفة فتحات الموجات الدليلية)
• 9.6  جيجاهرتز (مصفوفة فتحات الموجات الدليلية)
•  تردد 22 جيجاهرتز /  طول موجة الضوء 1.3 سم (هوائي بوق على السطح العلوي لمركبة جونو )

مع دوران مركبة جونو، تقوم الهوائيات بمسح كوكب المشتري، حيث يكون كل تردد/طول موجي قادرًا على الرؤية على مسافة معينة أسفل قمم السحب المرئية. ^{[ 10 ]}

انظر أيضًا إلى هوائي المصفوفة العاكسة وهوائي الفتحة

خلال مرورٍ قريبٍ من كوكب المشتري صيف عام ٢٠١٧، رصد جهاز قياس الأشعة تحت الحمراء (MWR) تغيراتٍ في درجات الحرارة في أعماق عاصفة البقعة الحمراء العظيمة. ^{[ ١٢ ]} وفي مدار الحضيض السابع (Perijove 7)، وهو المدار العلمي السادس للجهاز، سجل جهاز MWR قراءاتٍ لعاصفة البقعة الحمراء العظيمة على كوكب المشتري حتى أعماقٍ تصل إلى عشرات الكيلومترات/الأميال تحت الطبقات السطحية. ^{[ ١٣ ]}

تم الإبلاغ عن توزيع غاز الأمونيا في عام 2017 وتحليله. ^{[ 14 ]} وقد تم تحديد طبقة غنية بالأمونيا، بالإضافة إلى حزام من الغلاف الجوي الفقير بالأمونيا يمتد من 5 إلى 20 درجة شمالاً. ^{[ 14 ]}

خلال المدارات الثمانية الأولى، رصد جهاز MWR مئات من تفريغات البرق، معظمها في المناطق القطبية. ^{[ 15 ]}

• مسبار غاليليو ( مسبار جوي في الموقع لكوكب المشتري، دخل وهبط في عام 1995)
• علم الجاذبية
• تجربة توزيعات الشفق القطبي على كوكب المشتري
• موجات ( جونو )

• مركبة جونو الفضائية والأجهزة التابعة لناسا
• PIA22177: شرائح من البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري