El lunes 7 de Junio, a las 17:35 GMT, la nave espacial Juno de la NASA pasará a 1.038 kilómetros de la superficie de la luna más grande de Júpiter, Ganímedes. El sobrevuelo será lo más cerca que haya estado una nave espacial del satélite natural más grande del sistema solar desde que la nave espacial Galileo de la NASA hizo su penúltima aproximación cercana el 20 de Mayo de 2000. Junto con imágenes impactantes, el sobrevuelo de la nave espacial alimentada por energía solar arrojará información sobre la composición, ionosfera, magnetosfera y capa de hielo de la luna. Las mediciones de Juno del entorno de radiación cerca de la luna también beneficiarán a futuras misiones al sistema joviano.

Ganímedes es más grande que el planeta Mercurio y es la única luna del sistema solar con su propia magnetosfera, una región con forma de burbuja de partículas cargadas que rodean el cuerpo celeste.

"Juno lleva un conjunto de instrumentos sensibles capaces de ver a Ganímedes de formas nunca antes posibles", dijo el investigador principal de Juno, Scott Bolton, del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. “Al volar tan cerca, llevaremos la exploración de Ganímedes al siglo XXI, complementando las misiones futuras con nuestros sensores únicos y ayudando a prepararnos para la próxima generación de misiones al sistema joviano: Europa Clipper de la NASA y la misión JUICE de la ESA".

Los instrumentos científicos de Juno comenzarán a recopilar datos unas tres horas antes del acercamiento de la nave espacial. Junto con los instrumentos del espectrógrafo ultravioleta (UVS) y el mapeador de auroras infrarrojas jovianas (JIRAM), el radiómetro de microondas de Juno (MWR) observará la corteza de hielo de agua de Ganímedes, obteniendo datos sobre su composición y temperatura.

"La capa de hielo de Ganímedes tiene algunas regiones claras y oscuras, lo que sugiere que algunas áreas pueden ser hielo puro, mientras que otras áreas contienen hielo sucio", dijo Bolton. "MWR proporcionará la primera investigación en profundidad de cómo la composición y estructura del hielo varía con la profundidad, lo que conducirá a una mejor comprensión de cómo se forma la capa de hielo y los procesos en curso que resurgen el hielo con el tiempo". Los resultados complementarán los de la próxima misión JUICE de la ESA, que observará el hielo utilizando un radar en diferentes longitudes de onda cuando se convierta en la primera nave espacial en orbitar una luna distinta a la de la Tierra en 2032.

Las señales de las longitudes de onda de radio de la banda X y la banda Ka de Juno se utilizarán para realizar un experimento de ocultación de radio para sondear la tenue ionosfera de la luna (la capa exterior de una atmósfera donde los gases son excitados por la radiación solar para formar iones, que tienen una carga eléctrica).

"Cuando Juno pase detrás de Ganímedes, las señales de radio pasarán a través de la ionosfera de Ganímedes, lo que provocará pequeños cambios en la frecuencia que deberían captar dos antenas en el complejo de Canberra de la Red de Espacio Profundo en Australia", dijo Dustin Buccino, ingeniero de análisis de señales para la Misión Juno en JPL. "Si podemos medir este cambio, podríamos comprender la conexión entre la ionosfera de Ganímedes, su campo magnético intrínseco y la magnetosfera de Júpiter".

Tres Cámaras, Dos Trabajos

Normalmente, la cámara de navegación de la Unidad de Referencia Estelar (SRU) de Juno tiene la tarea de ayudar a mantener el orbitador de Júpiter en curso, pero durante el sobrevuelo cumplirá una doble función. Junto con sus funciones de navegación, la cámara, que está bien protegida contra la radiación que de otro modo podría afectarla negativamente, recopilará información sobre el entorno de radiación de alta energía en la región cercana a Ganímedes mediante la recopilación de un conjunto especial de imágenes.

“Las firmas de partículas de alta energía que penetran en el entorno de radiación extrema de Júpiter aparecen como puntos, garabatos y rayas en las imágenes, como estática en una pantalla de televisión. Extraemos estas firmas de ruido inducidas por radiación de imágenes SRU para obtener instantáneas de diagnóstico de los niveles de radiación encontrados por Juno”, dijo Heidi Becker, líder de monitoreo de radiación de Juno en JPL.

Mientras tanto, la cámara Advanced Stellar Compass, construida en la Universidad Técnica de Dinamarca, contará electrones muy energéticos que penetran su blindaje con una medición cada cuarto de segundo.

También se alista el generador de imágenes JunoCam. Concebida para llevar la emoción y la belleza de la exploración de Júpiter al público, la cámara también ha proporcionado una gran cantidad de ciencia útil durante los casi cinco años de permanencia de la misión en Júpiter. Para el sobrevuelo de Ganímedes, JunoCam recopilará imágenes con una resolución equivalente a la mejor de la Voyager y Galileo. El equipo científico de Juno examinará las imágenes, comparándolas con las de las misiones anteriores, buscando cambios en las características de la superficie que podrían haber ocurrido durante más de cuatro décadas. Cualquier cambio en la distribución de los cráteres en la superficie podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor la población actual de objetos que impactan en las lunas del sistema solar exterior.

Debido a la velocidad del sobrevuelo, la luna helada, desde el punto de vista de JunoCam, pasará de ser un punto de luz a un disco visible y luego volverá a ser un punto de luz en unos 25 minutos. Así que es tiempo suficiente para cinco imágenes.

“Las cosas suelen suceder bastante rápido en el mundo de los sobrevuelos, y la semana que viene tenemos dos consecutivos. Así que, literalmente, cada segundo cuenta”, dijo Matt Johnson, director de la misión de Juno, de JPL. “El lunes, pasaremos por Ganímedes a casi 19 kilómetros por segundo. Menos de 24 horas después, estaremos realizando nuestro 33° pase científico de Júpiter, sobrevolando sobre las cimas de las nubes, a aproximadamente 58 kilómetros por segundo. Va a ser un viaje salvaje".