Euroopa esimene missioon Jupiterile on stardivalmis Lõuna-Ameerikast

The European Space Agency’s $1.7 billion robotic Jupiter Icy Moons Explorer mission is ready for liftoff Thursday from French Guiana, beginning an eight-year cruise to the solar system’s largest planet before becoming the first-ever spacecraft to orbit one of Jupiter’s moons in the 2030s.

The mission, known by the acronym JUICE, carries a high-resolution camera and ground-penetrating radar to map the frozen landscapes of three of Jupiter’s largest moons — Ganymede, Callisto, and Europa — and a suite of spectrometers to measure the composition of their icy crusts. After launch, the JUICE spacecraft will deploy an insect-like array of antennas and booms with sensors to study particles and dynamic plasma fields around Jupiter and its moons.

"Uurime Jupiterit ja selle jäiseid kuud, milleks on Europa, Ganymedes ja Callisto, keskendudes eelkõige Ganymedesele, mis on ainulaadne objekt Päikesesüsteemis, ainus magnetväljaga kuu ja Päikese suurim kuu süsteem,” ütles Euroopa Kosmoseagentuuri JUICE missiooni projektiteadlane Olivier Witasse. "Peamine eesmärk on mõista, kas hiiglasliku planeedi nagu Jupiter ümber on nende jäiste kuude seas elamiskõlbulikku keskkonda."

Teadlased usuvad, et Euroopas, Ganymedeses ja Callistos on oma jäise kooriku all vedela veega ookeanid.

"Eelkõige iseloomustame jääkuude sees olevaid vedelaid ookeane," ütles Witasse. "Niisiis on küsimus, kus need ookeanid asuvad, millisel kaugusel kuude pinna all, milline on selle ookeani sügavus? Kui palju vett meil on? Mis on selle vee koostis?"

JUICE has 10 science instruments developed by research teams across Europe, the United States, and Japan. According to ESA, the mission is outfitted with “the most powerful remote sensing, geophysical, and in situ payload complement ever flown to the outer solar system.”

An Italian-led radar sounder will probe he icy crust covering Jupiter’s moons, revealing structures as deep as 6 miles (9 kilometers) under the surface. JUICE’s main camera will take pictures of Jupiter’s cloud patterns, rings, and the chaotic and cratered terrain of Europa, Callisto, and Ganymede.

"Selle elamiskõlblikkuse küsimuse mõistmiseks peame uurima Jupiteri süsteemi globaalselt, " ütles Witasse. "Nii et uurida Jupiterit, selle atmosfääri, ilma, tugevat pöörlevat magnetvälja, vulkaanilist kuud Io, teisi süsteemi kuusid ja seda, kuidas kõik need kehad on üksteisega ühendatud."

Built by Airbus, the JUICE spacecraft is enclosed within the nose cone of an Arianespace Ariane 5 launcher for liftoff at 8:15:01 a.m. EDT (1215:01 UTC) from the Guiana Space Center, the European-run spaceport in Kourou, French Guiana. The Ariane 5 will vault off the launch pad with 2.9 million pounds of thrust from its hydrogen-fueled main engine and two side-mounted solid rocket boosters.

The European rocket is making its penultimate flight with the JUICE spacecraft. A final Ariane 5 launch with two communications satellite is scheduled for June, then the workhorse rocket will be retired in favor of Europe’s new-generation Ariane 6 rocket, which is still in development.

The Ariane 5 is one of the most powerful operational rockets in the world, with 115 missions to its credit, including the historic launch of the James Webb Space Telescope on Christmas Day 2021.

The 13,141-pound (5,961-kilogram) JUICE spacecraft will ride the Ariane 5 rocket for nearly 28 minutes, getting enough of a velocity boost to escape Earth’s gravity and head off into the solar system. After separating from the Ariane 5’s upper stage, JUICE will contact a ground station and unfurl its two power-generating solar array wings, each arranged in a distinctive cross-like formation.

The solar panels are the largest ever built for an interplanetary spacecraft, stretching nearly 89 feet (27.1 meters) tip to tip with an area of 915 square feet (85 square meters). Their large size will allow JUICE to generate enough power for the spacecraft and its science instruments at Jupiter, around five times farther from the sun than Earth. The spacecraft’s 23,560 solar cells will generate 850 watts of power.

“At Earth, such a (solar array) surface area could power an entire road of houses, but at Jupiter, it can power a single microwave just once,” ESA officials wrote in the JUICE press kit.

Ground controllers at ESA’s spacecraft operations center in Darmstadt, Germany, will oversee JUICE’s cruise to Jupiter. The first 17 days after launch will include a series of instrument, antenna, and boom deployments.

"JUICE on kosmoseaparaat, mille projekteerimine ja arendamine on viimase kümnendi jooksul kulunud suurema osa ajast ning on nüüd Ariane 5 kanderaketiga stardivalmis," ütles ESA JUICE missiooni kasuliku koorma süsteemi insener Alessandro Atzei. "Seega räägime üsna suurtest kosmoselaevadest, millel on palju olulisi funktsioone, mis on tõesti silmatorkavad. Väga suur suure võimendusega antenn, tohutud päikesepaneelid, 85 ruutmeetrit ja palju-palju kasutuselevõetavaid poome. Nii et vahetult pärast käivitamist tuleb teha palju tööd, et kõik saaks õigesti kasutusele võetud, et saaksime oma missiooni alustada.

ESA valis arendamiseks missiooni JUICE 2012. aastal võitis agentuuri kosmoseteaduse programmi Cosmic Vision rahastamise konkursil ettepanekud röntgen-astrofüüsika vaatluskeskuse ja gravitatsioonilainete detektori missiooni kohta.

<img src="”Class =” lazy lazy-hidden ”data-lazy-type =” iframe ”alt>



Vaatamata raketi Ariane 5 suurele tõukejõule ei võta kosmoseaparaat JUICE otseteed Jupiterisse. See teeb ühe korra ümber Päikese, enne kui naaseb 2024. aasta augustis Maa ja Kuu möödalennule, mis on manööver gravitatsiooni kasutamiseks, et alustada sondi orbiidi ümberkujundamist. Möödalend on esimene kord, kui kosmoselaev sooritab gravitatsiooniabi manöövri nii Maa kui ka Kuuga.

Sarnane gravitatsiooniabi Veenusega möödalend on kavandatud 2025. aasta augustisse, millele järgneb veel kaks Maast möödalendu aastatel 2026 ja 2029. Missioonile eelneval hetkel laseb JUICE oma peamasina, et Jupiteri gravitatsioon orbiidile püüda. 2031. aasta juulis. See verstapost alustab 35 möödalendu Ganymedest, Callistost ja Europast, mõõtes täpselt Euroopa globaalse jääkihi paksust ja otsides orgaanilisi molekule.

"Jupiter, see on tõesti miniatuurne päikesesüsteem," ütles Witasse.

Seejärel, aastal 2034, manööverdab JUICE üksikasjaliku uuringu jaoks orbiidile ümber Ganymede.

Kosmoselaev püüab kinnitada sügava maa-aluse ookeani olemasolu Ganymedesel. Peamiselt Saksamaa rahastatav laserkõrgusmõõtur mõõdab loodete deformatsioone, et aidata teadlastel saada rohkem teavet Ganymedese oletatava siseookeani kohta ja koguda andmeid päikesesüsteemi suurima kuu globaalse topograafilise kaardi jaoks.

JUICE instrumendid loovad selle jäisest pinnast kõrge eraldusvõimega kaardi ja uurivad Ganymede magnetvälja. Kui JUICE kütus hakkab otsa saama, suunavad maapealsed kontrollerid kosmoseaparaadi kokkupõrkekursile Ganymedesega tagamaks, et see ei saastaks Jupiteri süsteemis ühtegi teist kuud, mis võib takistada tulevasi eluotsinguid.

Paljud JUICE'i eesmärgid järgivad NASA Galileo missiooni avastusi, mis tuuritas Jupiteri süsteemi aastatel 1995–2003.

JUICE missioon ei ole Jupiteris üksi. NASA plaanib 2024. aasta oktoobris Floridas Kennedy kosmosekeskusest välja saata oma mitme miljardi dollari suuruse Jupiteriga seotud kosmoseaparaadi Europa Clipper.

Europa Clipper stardib võimsama raketiga SpaceXi Falcon Heavy ja jõuab Jupiteri orbiidile 2030. aasta aprillis, aasta enne JUICE'i. Need kaks missiooni täiendavad üksteist, JUICE keskendub Ganymedele ja Europa Clipperile, kes on valmis uurima Europat, mis on üks parimaid kandidaate elamiskõlbliku maailma loomiseks mujal päikesesüsteemis.

"Jupiter, see on tõesti miniatuurne päikesesüsteem," ütles Witasse.

Ameerika Ühendriikide ja Euroopa teadlased uurivad võimalusi Europa Clipperi ja kosmoseaparaadi JUICE vahel koordineeritud vaatlusteks.

"Oleme uurinud süsteemi kahte trajektoori ja näeme, et suudame Euroopas teha suurepärast teadust, kui kaks kosmoselaeva saavad seda kuud koos jälgida," ütles Witasse. "Üks näide oleks Clipperi möödalend, millele järgneks JUICE'i möödalend vaid neli tundi hiljem."

Teine praegu Jupiteri ümber tiirlev robot-missioon on NASA kosmoselaev Juno, mis saabus gaasihiiglasele 2016. aastal ja on nüüdseks sooritanud 50 tiiru ümber planeedi. Juno teaduslik koormus on mõeldud Jupiteri atmosfääri ja sisestruktuuri uurimiseks, kuid teadlased on hiljuti laiendanud missiooni ulatust Jupiteri suurimate kuude pildistamiseks.

Europa Clipper ja JUICE saavad kolmandaks ja neljandaks Jupiteri ümber tiirlenud kosmoseaparaadiks pärast NASA Pioneer 10 ja 11 sondidega 1973. ja 1974. aastal tehtud ühekaadrilisi möödalende.

Kosmoselaeva JUICE tundlik avioonika on paigutatud pliiga vooderdatud võlvi, et kaitsta neid Jupiteri ümbritseva karmi kiirguse eest.

"Mass, võimsus, kõik on seda tüüpi missioonide jaoks tõesti optimeeritud," ütles kosmoselaevade ehitaja Airbus Defense and Space teadusprogrammide juht Justin Byrne. "Kiirgus on elektroonika jaoks tapja ja kui te seda ei kaitse, hakkab elektroonika üles ütlema. Meil tekiks mälurikked ja seejärel arvutite katastroofiline rike.

JUICE suundub sügavamale kosmosesse, kui ükski Euroopa kosmoseaparaat on kunagi iseseisvalt läinud. ESA Huygensi sond, mis maandus Saturni kuule Titanile, sõitis NASA kosmoseaparaadiga Cassini Saturnile.

Byrne'i sõnul oli kosmoselaev JUICE konstrueeritud liiasusega, kahe arvuti ja enamiku suuremate süsteemide varukoopiatega.

"Lisaks, kuna Jupiter on kaugel, ei saa me seda otseselt kontrollida," ütles Byrne.

Raadiosignaalide edasi-tagasi teekond Maa ja Jupiteri vahel võtab aega umbes poolteist tundi. See nõudis inseneridelt autonoomse tarkvaraga kosmoseaparaadi JUICE projekteerimist, et tuvastada probleeme ja seada end piisavalt kauaks ohutusse konfiguratsiooni, et oodata kontrollerite käske tagasi Maa peal.

JUICE'i 8.2 jala laiune (2.5 meetrit) suure võimendusega antenn saadab pilte ja teadusandmeid Maale tagasi. Mõõtmisi analüüsivad teadusasutuste teadlased üle maailma.

"Me ei hakka JUICE'iga elu tuvastama," ütles Witasse. "Kuid sellegipoolest uurime elu ja elamiskõlblikkusega seotud huvitavaid aspekte."

JUICE ioonmassispektromeeter mõõdab veeauru ja muid molekule jäiste kuude nõrgas atmosfääris. Teine instrument mõõdab kuude atmosfääri vertikaalseid profiile.

"Tõesti, missiooni kõige huvitavam aspekt teada saada, kus see vesi on?" ütles Witasse. “Milline on soola koostis? Kuidas on see seotud nende kuude elamiskõlblikkusega?

E-POST autor.

Jälgi Stephen Clarki Twitteris: @StephenClark1.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Tuleviku rahapaja Adryenn Ashley. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://spaceflightnow.com/2023/04/12/europes-first-mission-to-jupiter-poised-for-launch-from-south-america/