JEDI

JEDI ( Jupiter Energetic-particle Detector Instrument ^{[ 1 ]} ) es un instrumento a bordo de la nave espacial Juno que orbita el planeta Júpiter . ^{[ 2 ]} JEDI se coordina con otros instrumentos de física espacial a bordo de la nave espacial Juno para caracterizar y comprender el entorno espacial de las regiones polares de Júpiter, y específicamente para comprender la generación de la poderosa aurora de Júpiter. ^{[ 3 ]} Forma parte de un conjunto de instrumentos para estudiar la magnetosfera de Júpiter . ^{[ 2 ]} JEDI consta de tres detectores idénticos que utilizan placas de microcanales y capas de láminas para detectar la energía, el ángulo y los tipos de iones dentro de un cierto rango. ^{[ 4 ]} Puede detectar electrones entre 40 y 500 keV (kiloelectronvoltios), e hidrógeno y oxígeno desde unas pocas decenas de keV hasta menos de 1000 keV (1 MeV). ^{[ 4 ]} JEDI utiliza circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) resistentes a la radiación . ^{[ 5 ]} JEDI se encendió en enero de 2016 mientras aún estaba en ruta a Júpiter, para estudiar el espacio interplanetario. ^{[ 6 ]} JEDI utiliza detectores de estado sólido (SSD) para medir la energía total ( E ) tanto de los iones como de los electrones. Los ánodos MCP y las matrices SSD están configurados para determinar las direcciones de llegada de las partículas cargadas entrantes. Los instrumentos también utilizan coincidencia triple rápida y blindaje óptimo para suprimir la radiación de fondo penetrante y el primer plano UV entrante. ^{[ 3 ]}

JEDI está diseñado para recopilar datos sobre "energía, espectros, especies de masa (H, He, O, S) y distribuciones angulares"; ^{[ 2 ]} el plan es estudiar las energías y la distribución de partículas cargadas. ^{[ 7 ]} Puede detectarlas entre 30 keV y 1 GeV, mientras que JADE , otro instrumento en la nave espacial, está diseñado para observar por debajo de 30 keV. ^{[ 8 ]} Uno de los conceptos que se están estudiando es cómo se convierte la energía de la rotación de Júpiter en su atmósfera y magnetosfera. ^{[ 8 ]}   

Está diseñado para resistir la radiación y recolectar datos in situ sobre las líneas del campo magnético auroral del planeta, la magnetosfera ecuatorial y la ionosfera polar. ^{[ 2 ]} Fue construido por el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins . ^{[ 9 ]} Uno de los objetivos es comprender las auroras y cómo las partículas se aceleran a velocidades tan altas. ^{[ 10 ]} Uno de los misterios de Júpiter es que los rayos X se emiten desde los polos, pero no parecen provenir del anillo auroral. ^{[ 11 ]}

Cada detector tiene un campo de visión de 120 grados por 12 grados, y están posicionados para proporcionar una vista de 360 ​​grados (un círculo completo) del cielo a lo largo de ese eje. ^{[ 12 ]} La nave espacial Juno viaja muy rápidamente en las proximidades de Júpiter (hasta 50  km/s) y también gira muy lentamente (2 RPM). ^{[ 3 ]}

JEDI puede detectar partículas de 30 a 1000 keV, incluyendo: ^{[ 12 ]}

• Electrones
• iones de protón (hidrógeno)
• iones de helio
• iones de azufre
• iones de oxígeno
• Átomos neutros energéticos (ENA)

En relación con otras misiones espaciales, un instrumento a bordo de las sondas Van Allen en órbita terrestre (lanzadas en 2012), llamado RBSPICE, es casi idéntico a JEDI. ^{[ 13 ]} Este tipo de instrumento también es similar al instrumento PEPSSI de New Horizons (sonda de Plutón/Kupiter). ^{[ 13 ]}

JEDI, en combinación con datos del espectrómetro ultravioleta , detectó potenciales eléctricos de 400 000 electronvoltios (400 keV), 20 a 30 veces superiores a los de la Tierra, impulsando partículas cargadas hacia las regiones polares de Júpiter. ^{[ 14 ]}

Un artículo científico titulado Observaciones de Juno de partículas cargadas energéticas sobre las regiones polares de Júpiter: Análisis de haces de electrones monodireccionales y bidireccionales incluyó resultados de un paso cercano sobre los polos de Júpiter en agosto de 2016 para electrones (25–800 keV) y protones (10–1500 keV). ^{[ 15 ]} El artículo analizó haces angulares de electrones en las regiones aurorales . ^{[ 16 ]}

• Ciencia de la gravedad
• IS☉IS (detector de partículas energéticas en la sonda solar Parker )
• Experimento de Distribuciones Aurorales Jovianas (JADE)
• Mapeador de auroras infrarrojas jovianas (JIRAM)
• JunoCam (cámara de luz visible a bordo del orbitador Juno )
• Magnetómetro ( Juno ) (MAG)
• Radiómetro de microondas ( Juno )
• Investigación científica del espectrómetro de partículas energéticas de Plutón
• SWAP (New Horizons) mide el viento solar en la misión New Horizons a Plutón y más allá.
• SWEAP (mide iones y electrones en la sonda solar Parker )
• UVS ( Juno )
• Ondas ( Juno ) (Instrumento de ondas de radio y plasma)

• Investigación del Instrumento Detector de Partículas Energéticas de Júpiter (JEDI) para la Misión Juno (enlace al resumen)