Как понять эту анимацию НАСА о прохождении Юноны рядом с Юпитером?

Юпитер вращается довольно быстро — его период вращения составляет всего десять часов. Камера на этой анимации почти поспевает за вращением Юпитера. Вращение Юпитера под орбитальной траекторией Юноны — вот откуда исходит кажущееся искривление — траектория отображается относительно поверхности Юпитера. Обратите внимание, что очень эксцентричная орбита означает, что скорость Юноны резко меняется в течение каждого прохода — ускоряется в направлении перихове (около экватора) и замедляется на выходе; он находится близко к планете всего на несколько часов после каждой двухнедельной орбиты.

MWR — это микроволновый радиометр Juno. Я полагаю, что различие между «орбитой MWR» и «гравитационной орбитой» просто говорит о том, какие инструменты будут активны на каждом проходе — MWR и гравитационный эксперимент — что оказывает вторичное влияние на другие аспекты, такие как протоколы связи космического корабля. Более подробная информация об этих орбитах находится в конце этой очень информативной страницы . Вот информация из Википедии об инструментах .

Как понять эту анимацию НАСА о прохождении Юноны рядом с Юпитером?

Как и многое из того, что выходит из JPL и SWRI о Juno, это меня не впечатлило. Анимация имеет необъяснимые метки, необъяснимый медленно вращающийся Юпитер, большие скачки во времени, присутствие которых не разглашается, и явно бессмысленное звездное поле, которое, как я подозреваю, было добавлено только для того, чтобы "Вау!" эффект.

Я вижу, как Орион проходит где-то между 00:30 и 00:36, это подсказка.

Это намек на то, что это не очень хорошее видео. Фон лучше оставить черным.

Вот мое лучшее предположение относительно того, как было создано то, что вы видите:

1. 36 орбит Юноны вокруг Юпитера были смоделированы, а затем выражены в терминах фиксированной системы отсчета Юпитера. Изображены только части в непосредственной близости от Юпитера.

2. Как замедленная анимация, почти все (97,6%) это будет крайне скучно, потому что Юноны нет в видеокадре. Единственными интересными частями являются 8 часов 14-дневной орбиты, когда Юнона проходит очень близко к Юпитеру. Эти 8 часов представляют интерес с научной точки зрения. Скучные моменты были пропущены.

3. К анимации было добавлено замороженное 3D-изображение Юпитера. Иметь замороженное изображение не совсем правильно, так как разные части Юпитера вращаются с несколько разной скоростью. За 36 оборотов Юноны экваториальные области повернутся в одиннадцать раз больше, чем полярные области. Это не показано на видео.

4. Вся симуляция была настроена на медленное анимированное вращение, чтобы показать, что эти 36 научных проходов хорошо справляются с задачей равномерного покрытия Юпитера.

5. Добавлено звездное поле для «Вау!» эффект. Если все сделано правильно, звездное поле будет двигаться быстро (8-часовой научный проход составляет более 80% периода вращения Юпитера), а затем прыгать, чтобы отразить 13-дневный и 16-часовой временной скачок, двигаться быстро, а затем прыгать, делая это 36 раз. Это звездное поле чисто синтетическое (т. е. поддельное).

Какие орбиты не считаются «гравитационными орбитами»?
Что такое MWR-орбита?
Какие орбиты выделены белым цветом (в легенде не обозначены)?

Что касается окраски и меток на орбитах, два из девяти экспериментов, проводимых Юноной, взаимно несовместимы друг с другом. Эти два эксперимента оказались двумя основными причинами существования Юноны: заглянуть в атмосферу Юпитера и оценить его гравитационное поле.

У Юноны нет датчиков для измерения гравитации (ощущать гравитацию очень и очень сложно). Вместо этого вариации доплеровского сдвига в научных данных, возвращаемых с Юноны и полученных на Земле, дают ключ к пониманию гравитационного поля Юпитера. Это означает использование антенны с высоким коэффициентом усиления, что, в свою очередь, означает, что Juno необходимо сориентировать так, чтобы антенна с высоким коэффициентом усиления была направлена ​​на Землю. (Антенна с высоким коэффициентом усиления не может быть наведена, кроме как путем наведения Юноны в целом.)

Микроволновый радиометр (MWR), который используется для наблюдения за атмосферой Юпитера, предъявляет противоречивые требования к наведению Юноны. Радиометр должен быть направлен на Юпитер, а космический корабль должен быть ориентирован так, чтобы свести к минимуму многолучевые помехи. (Если у вас есть смартфон с GPS-приемником, вы, возможно, заметили, что он не так хорошо работает в центре города с высокими небоскребами. Это связано с сильными многолучевыми помехами.) Направление HGA на Землю недопустимо, когда MWR используется.

Две орбиты, выделенные белым цветом, представляют собой самые первые орбиты вокруг Юпитера, где MWR еще не активен, а высокоточный мониторинг орбиты с помощью доплеровского сдвига в X-диапазоне и Ka-диапазоне еще не выполняется. «Гравитационные орбиты» — это места, где выполняется доплеровский мониторинг, а «орбиты MWR» — это места, где активен микроволновый радиометр.