NASA verliest 214 foto's van Jupiter na terugkerend hitteprobleem bij Juno-sonde

Juno vliegt al sinds de zomer van 2016 rondjes om Jupiter, maar het ruimtevaartuig lijkt met terugkerend euvel te maken te hebben. Eerder was er al een probleem met oplopende temperaturen en dat was onlangs weer het geval, waardoor 214 foto's verloren zijn gegaan.

NASA schrijft dat het op basis van data probeert te achterhalen waarom de meerderheid van de foto's die met de JunoCam zijn genomen onbruikbaar zijn. De camera blijft voorlopig aan en presteert momenteel nominaal. Het probleem vond op 22 januari plaats, tijdens de 48e baan om Jupiter. De glitch hield maar liefst 23 uur aan, waardoor 214 afbeeldingen niet gebruikt kunnen worden.

Zodra de afwijking die de temperatuurverhoging veroorzaakte weer verdween, deed de camera het weer naar behoren; de resterende, geplande 44 afbeeldingen zijn van goede kwaliteit en gewoon bruikbaar. Dit probleem vond eerder ook al plaats, tijdens de 47e omloop die in december vorig jaar plaatsvond. Toen hield het issue een stuk korter aan: 36 minuten in plaats van 23 uur. Daardoor waren van de toen geplande 90 foto's alleen de eerst vier exemplaren onbruikbaar.

Oorspronkelijk was de camera vooral bedoeld voor pr-doeleinden, maar inmiddels blijkt de camera met een sensorresolutie van 2 megapixel ook niet onbelangrijk voor de wetenschap. JunoCam is een kleurencamera bedoeld voor golflengten van het zichtbare deel van het spectrum en wordt onder meer gebruikt om afbeeldingen te maken van onder meer de wolken van Jupiter, maar ook afbeeldingen van de belangrijkste manen van de gasreus.

Het Juno-ruimtevaartuig werd in 2011 gelanceerd en arriveerde in 2016 bij Jupiter. Sindsdien maakt de sonde rondjes om de planeet. De 49e baan om Jupiter vindt plaats op 1 maart. Het is eigenlijk vrij bijzonder dat de camera het zo lang volhoudt, aangezien JunoCam was ontworpen om minstens zeven banen om de planeet mee te gaan. Rondom Jupiter is sprake van straling van hoogenergetische deeltjes doordat de zonnewind tegen het magnetische veld van de planeet botst en de verwachting was dat de camera daardoor niet zo lang zou meegaan.

Juno
Juno scheert over de zuidpool van Jupiter

Door Joris Jansen

Redacteur

01-02-2023 • 15:34

69

Reacties (69)

69
65
24
4
1
18
Wijzig sortering
Zowel bij het eerdere probleem als nu lijkt het erop dat de camera te warm wordt bij het opstarten, maar dat als deze eenmaal normaal operationeel is, alles weer voldoende afkoelt om foto's te maken.

Als dit een soortgelijke camera is als de wetenschappelijke cameras waar ik mee werk, zal de warmte ervoor zorgen dat er teveel ruis van de sensor afkomt om goede foto's te maken. NASA schrijft ook iets dergelijks in haar vorige persbericht:
two were unusable and two had a high level of image noise.
Aangezien Jupiter heel erg ver van de zon afstaat, is het daar verdraaid donker, en zal een camera relatief lichtgevoelig moeten zijn om goede foto's te maken. Hoe gevoeliger een camera, des te meer ruis je krijgt als de sensor te warm is of teveel straling oppikt. Mede hierom ook dat wij soms watergekoelde cameras gebruiken.

Overigens heeft NASA nu ook een tijdelijke oplossing: ze laten de camera gewoon aanstaan, aangezien het probleem tot dusver alleen optreed bij opstarten.
is jupiter echt zo donker? je kan de planeet met het blote oog zien en dat is dus licht wat van de zon eerst naar jupiter gaat en dan nog eens naar de aarde.
jupiter is heel groot dus reflecteert heel veel licht dat vanaf aarde weer samengebald is in een klein puntje. maar 'per oppervlak' is de planeet dus veel donkerder dan de aarde omdat hoe verder je van de zon af staat je proportioneel minder licht ontvangt.
genoeg licht om er zelfs met een gewone camera vanaf de aarde een foto van te kunnen maken.
jupiter staat iets van 5.2 keer verder van de zon dan de aarde. hoeveelheid licht neemt kwadratisch af met de afstand. Een camera heeft een diafragma. de grote daarvan wordt uitgedrukt in f-stops, evenredig met de diameter van het diafragma. De oppervlakte van het diagfragma neemt kwadratisch toe met de diameter. Kortom als je in volle zon op aarde een foto kunt maken, moet je op jupiter slechts 5 f-stops omlaag. Geen enkel probleem. En ik zeg op aarde, maar dat doet even geen recht aan de sterkte van het zonlicht, dat door de atmosfeer gedempt wordt. Dus ja, het is makkelijk licht genoeg, om met een huis tuin en keuken camera een foto nabij jupiter te kunnen maken (aan de zonnige kant, de donkere kant is vrij kansloos)
Alles is relatief. De Aarde krijgt grofweg 1366 W/m2 aan zonlicht, op Jupiter is dat slechts 51 W/m2. Het is daar flink donkerder dan op Aarde. Dat we Jupiter toch kunnen zien komt deels doordat Jupiter enorm groot is, en deels omdat Jupiter relatief goed reflecteert. Mars krijgt bijvoorbeeld veel meer zonlicht dan Jupiter (zo'n 590 W/m2) maar heeft een albedo van 0.16, terwijl Jupiter veel meer zonlicht weerkaatst met een albedo van 0.34. Beide planeten zijn onder de juiste omstandigheden bijna even helder in de hemel*.

Overigens is 51W/m2 ook weer niet extreem donker: tijdens een volle maan krijgt de aarde ongeveer 0.01 W/m2 aan maanlicht en daar valt wel een foto bij te maken, mits je een beetje camera hebt en een lange sluitertijd. Maar als je weinig ruis wilt hebben, een korte sluitertijd, en misschien een oudere techniek gebruikt die robuuster is in de omgeving van Jupiter zal het allicht lastiger zijn dan even je DSLR op een statief te zetten.

* Mars is alleen zo helder als de planeet dicht bij de Aarde staat, wat niet zo vaak voorkomt.
51W/m2 is echt heel veel licht voor een camera. Momenteel (bewolkt, om 11:37 valt er hier 82W/m2 op mijn dak. Bij de helft daarvan kan je met de slechtste camera nog prima foto's maken.

Je +3 moderatie zou dus eigenlijk -3 moeten zijn, want het is totaal irrelevant.

[Reactie gewijzigd door badillus op 25 juli 2024 18:11]

Ik vind het sowieso altijd gaaf dat er nog zoveel bij te sturen is bij NASA. Dan lees je over een probleem en dan passen ze de configuratie of het programma gewoon wat aan. Alsof dat normaal is op zo'n afstand. Zelfde met de Rovers op Mars. Ik snap dat ze met veel problemen rekening houden, maar als ontwikkelaar wordt ik er toch altijd weer blij van.
Het probleem vindt dus niet iedere omloop plaats? Nog geen theoriën waarom niet?

En 214 foto's klinkt wel erg veel, maar ik mis relativatie, hoeveel (tien?)duizenden foto's zijn er in totaal genomen, en hoeveel daarvan in de 42 "bonus rondjes" na de oorspronkelijk geplande 7?
Paar minuten wroeten op de internet en ik vond de Wikipediapagina van Junocam. Daarin het volgende:
Originally, due to telecommunications constraints, Juno was expected to only be able to return about 40 megabytes of camera data during each 11-day orbital period (the orbital period was later modified). The downlink average data rate of around 325 bits per second will limit the number of images that are captured and transmitted during each orbit to somewhere between 10 and 100 depending on the compression level used.
Dus, maximaal 100 images per rondje. Als bovenstaande klopt, dan kan ik die 214 missende niet plaatsen, want zoveel foto's kan JunoCam helemaal niet nemen in de 23 uur periode dat het probleem optrad.
Foto's maken is wat anders dan foto's versturen.
Het is aannemelijk dat er in een korte tijd een hele reeks foto's gemaakt kan worden, die dan later "op het gemakkie" 1-voor-1 verstuurd worden.
Dat zou inderdaad een goede verklaring zijn!
Ik vermoed dat Juno eerst de thumbnails doorstuurt waarna het snel duidelijk is welke foto's mislukt zijn. Alleen de goede foto's hoeven dan in hi-res verzonden te worden.
volgens mij staat in de tekst ook "onbruikbaar" wat dus meer zou stellen dat er niet fotos missen maar dat de data die ervan doorkwam niet veel informatie bevatte.
De beperking is niet het aantal foto's dat gemaakt kan worden maar het aantal foto's dat verzonden kan worden. (Er is geen retransmit mogelijk in pakketten mogelijk).
Je krijgt een stream data en die moet je in een keer oppakken. De foto's worden dus al met extra codes voor controle en evt. reparatie van de images opgestuurd.

Er kunnen mini foto's opgestuurd worden waarna een bestelling voor de goede foto's wordt gedaan.
En foute foto's kunnen een camera probleem of een compressie probleem zijn, dat is op basis van deze info niet te zeggen.
Daarom altijd een backup maken!

Liefst volgens het 3, 2, 1 principe.

1. Backup in de sonde.
2. Backup op Jupiter.
3. Backup op aarde.

;)
Ik dacht ook eerst ook dat foto's verloren waren gegaan.
Maar toen ik het artikel las, en ook de bron van Nasa, lijkt het er toch meer op
dat de foto's niet goed gemaakt konden worden, dus eigenlijk nooit goed hebben bestaan.
Wat er niet is geweest kun je ook niet verliezen in mijn ogen, maar goed...
Zoals ik het begrijp bestonden er technisch wel foto's, alleen was er niks zinvol op te zien. Een beetje als een foto van een sterrenhemel waarop elk puntje een ster zou kunnen zijn, maar evengoed sensorruis (hoge iso maar te korte sluitertijd?
Ja, zoiets begreep ik ook.
Maar dan heb je dus een foto die niet bruikbaar is. Dat is niet hetzelfde als de foto verliezen... ;-)
Zonde van de foto's maar misschien is de Juno-sonde gewoon wel versleten want tussen minstens 7 rondjes rond Jupiter en de 49ste ronde op 1 maart is nogal een verschil.
Zodra de afwijking die de temperatuurverhoging veroorzaakte weer verdween, deed de camera het weer naar behoren
Dat klinkt niet alsof hij versleten is, toch?
[...]

Dat klinkt niet alsof hij versleten is, toch?
Maar Juno zweeft al jaren langer door dan oorspronkelijk de bedoeling was (zie bericht van [~ZwolschBalletje] )
Jupiter ook 8)7

Toch doet ie het nog, al zit er een foutje op :-)
Het kan zijn dat de koeling het onder bepaalde omstandigheden niet meer aan kan. Wanneer door activatie van bepaalde instrumenten/ stand van de sonde t.ov. de zon en/ of Jupiter/ etc veel warmte wordt geproduceerd.
Uit het gelinkte artikel uit 2016:
Uiteindelijk zal de aantrekkingskracht van Jupiter Juno te groot worden en zal ze op 20 februari 2018 in Jupiter storten na een reis van 2800 miljoen kilometer en 560 miljoen kilometer aan rondjes om Jupiter,
Kennelijk was er heel wat extra brandstof over om de banen rond Jupiter vast te houden. Jammer dat er nu 214 foto’s verloren zijn gegaan, maar eigenlijk zijn er inderdaad al enorm veel metingen en foto’s in de ‘verlenging’ gemaakt, en het klinkt niet alsof dat binnenkort gaat ophouden.
Uit het gelinkte artikel uit 2016:

[...]

Kennelijk was er heel wat extra brandstof over om de banen rond Jupiter vast te houden.
Valt wel mee, het is een beetje vreemd geformuleerd in dat artikel. Om Juno in Jupiter te laten crashen wordt een deorbit burn gedaan.
Juno's orbit is globaal op dezelfde hoogte als een aantal vd manen van Jupiter (100.000-en tot een paar miljoen km); er is geen brandstof nodig om in orbit te blijven.
Helaas een herinnering aan het feit dat niet alle ruimtemissies buitengewoon succesvol zullen en kunnen zijn.

Edit: I stand corrected.
Ik wist de originele missie parameters niet en las alleen t negatieve.
Dank voor alle verduidelijking.

[Reactie gewijzigd door LongTimeAgo op 25 juli 2024 18:11]

Heb je het artikel wel helemaal gelezen?
A: de camera was alleen maar voor PR-Doeleinden.
B: de camera had naar verwachting al lang stuk moeten zijn.
Dus wel buitengewoon succesvol aangezien ze de camera nu nog steeds kunnen gebruiken voor doeleinden waar hij dus eigenlijk helemaal niet voor bedoelt is.
Oh oeps. Las alleen het negatieve haha.
Aangezien de camera was ontworpen was om 7 rondjes mee te gaan en dit rondje 49 is zou ik toch wel willen stellen dat hij buitengewoon succesvol is.
Aangezien je blijkbaar alleen de titel hebt gelezen, hier even het relevante stukje waarom deze missie in principe best wel succesvol was:
Het Juno-ruimtevaartuig werd in 2011 gelanceerd en arriveerde in 2016 bij Jupiter . Sindsdien maakt de sonde rondjes om de planeet. De 49e baan om Jupiter vindt plaats op 1 maart. Het is eigenlijk vrij bijzonder dat de camera het zo lang volhoudt, aangezien JunoCam was ontworpen om minstens zeven banen om de planeet mee te gaan.

[Reactie gewijzigd door svenvbins op 25 juli 2024 18:11]

Dus, omdat een simpele camera, die er eigenlijk alleen maar op geschroefd was voor mooie PR-foto's, het af en toe (2 x in een periode van 11 jaar) niet doet omdat hij te warm wordt, is de missie geen succes?
Die Juno missie is buitengewoon succesvol en is ook al eens verlengd.
Dus waarom zeg je dat deze missie geen succes was?
Wat heet succesvol?
Wanneer je het vergelijkt met een auto, is dit een klassieke Volvo, waar na vijftig jaar zonder onderhoud voor het eerst het waarschuwingslampje voor de olie begint te branden.
Met het verschil dat het wat lastig is om 'm aan de kant te zetten en de wegenwacht te bellen.
Het is mij niet duidelijk of de oorzaak van de hitte uit de Juno-probe zelf kan komen of dat het iets is vanuit Jupiter zelf (of, nog leuker, nog iets anders).

Als het uit de probe zelf komt is dat vooral wat jammer; als het van Jupiter af komt is het wel jammer van die foto's maar wetenschappelijk gezien misschien van veel grotere waarde: iets nieuws dat nog niet bekend & begrepen is.
Wie heeft die foto van het ruimtevaartuig gemaakt, ziet er snaak uit!
Voor de pr is er ook een andere sonde meegestuurd, die maakt mooie foto's van Juno. :D
Ik wil graag een foto waar beide sondes op staan.
Voor zover ik weet heeft Juno geen lange arm of "companion" satelliet. Het gaat dus vrijwel zeker om een composite image.
Zie ook de afbeelding op de wikipedia van de sonde. Het betreft een artist impression van de sonde die rond Jupiter vliegt.

Voor de beeldvorming is er een interessante pagina met veel foto's van de sonde terwijl deze in aanbouw is. Geeft een leuk beeld hoe een dergelijke satelliet er in het echt uit ziet en hoe groot deze is.
Jupiter is eigenlijk misschien wel een Zon in de beginfase van het bestaan.

Het is een andere discussie en veel natuurkundigen denken er anders over, maar zo verschrikkelijk veel weten we niet over het heelal.

Er zijn heel ver weg Dwergen ontdekt die een oppervlaktetemperatuur van 20 c hebben, maar verder bijna helemaal aan het concept Ster voldoen. De ontsteking doet het alleen nog niet, voordat kernfusie op gang komt en het een volwaardige ster word, zoals wij het omschrijven wat een ster is.
Om een ster te worden moet er een stabiel kernfusieprocess optreden. Bovendien moet daarna de inwaardse gravitationele druk de gasdruk (van heel heet gas) kunnen compenseren (hydrostatisch evenwicht).
Jupiter zou die massa dus eerst ergens vandaan moeten halen. "Helaas" is er binnen ons zonnestelsel geen voorraad die Jupiter even op zou kunnen slokken.
Dus tot die tijd blijft Jupiter gewoon een planeet.
Ik weet niet waar je dat vandaan haalt, maar de koudste "mislukte" sterren zijn toch echt meer als 400 graden celcius en ruim 10 keer zo groot als Jupiter.

Dus Jupiter zou zeker 10 keer zo groot moeten worden, en dan nog zou dat bij lange na niet genoeg zijn om fusie van waterstof, om dat voor elkaar te krijgen zou Jupiter ongeveer 75~80 keer zo veel massa moeten hebben.

Die "mislukte" dwerg steren fuseren Lithium in plaats van Waterstof en gloeien gewoon rood, en niet Bruin zo als de naam Bruine Dwerg suggereert.
Hoe men in de ijskoude ruimte toch een hitteprobleem kan krijgen is fascinerend. Het doet me denken aan de James Webb telescoop die 7 graden Kelvin nodig heeft om goed te kunnen functioneren; alsof de ruimte nog niet koud genoeg is.
In de ruimte is wel stralingswarmte van de zon. Ter hoogte vd Aarde wordt het in zonlicht zonder koeling zo'n 200 graden. En omdat het vacuüm is kan er alleen gekoeld worden dmv straling.
Vergeet niet dat de ruimte in de buurt van Jupiter uiterst gevaarlijk is, heel anders dan hetgebied waar Webb zich bevindt.
Jupiter heeft een gigantisch sterk magnetisch veld waardoor er warmte in de sonde kan worden geinduceerd.Verder vangt dat magnetisch veld geladen deeltjes van de zon in die dan weer inslaan in de Juno.En er loopt een electrische stroom tussen Jupiter en Io van ettelijke miljoenen volts.Niet echt een gezellige plek dus.
De ruimte is koud, maar de sonde zelf niet. Die produceert zelf de nodige warmte wanneer de instrumenten aan staan. Daarnaast wordt de sonde vrij warm aan de kant waar de zon staat, door de zonnestraling.
In de ruimte is het juist een probleem om die warmte kwijt te raken. Op Aarde, met een atmosfeer, verdwijnt de meeste warmte door afgifte aan de lucht en convectie. In de ruimte kan je de warmte alleen kwijt raken door straling, waarbij grote radiatoren de overtollige warmte de ruimte in stralen.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.