Перша в Європі місія на Юпітер готова до запуску з Південної Америки

Роботизована місія Європейського космічного агентства Jupiter Icy Moons Explorer вартістю 1.7 мільярда доларів США готова до старту в четвер із Французької Гвіани, розпочавши восьмирічний круїз до найбільшої планети Сонячної системи, перш ніж стати першим космічним кораблем, який вирушить на орбіту одного із супутників Юпітера у 2030-х роках.

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.

«Ми досліджуватимемо Юпітер та його крижані супутники, якими є Європа, Ганімед і Каллісто, з особливим акцентом на Ганімеді, який є унікальним об’єктом у Сонячній системі, єдиним супутником із магнітним полем і найбільшим супутником Сонця. ", - сказав Олів'є Вітассе, науковий співробітник місії JUICE Європейського космічного агентства. «Головна мета — зрозуміти, чи є придатні для життя середовища серед цих крижаних супутників навколо такої гігантської планети, як Юпітер».

Вчені вважають, що під своєю крижаною кіркою Європа, Ганімед і Каллісто містять океани рідкої води.

«Ми охарактеризуємо, зокрема, океани рідкої води, які знаходяться всередині крижаних супутників», — сказав Вітассе. «Отже, питання полягає в тому, де розташовані ці океани, на якій відстані під поверхнею супутників, яка глибина цього океану? Скільки у нас води? Який склад цієї води?»

JUICE має 10 наукових приладів, розроблених дослідницькими групами з Європи, США та Японії. За даними ESA, місія оснащена «найпотужнішою системою дистанційного зондування, геофізичних даних і корисного навантаження на місці, яка коли-небудь доставлялася до зовнішньої частини Сонячної системи».

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.

«Щоб зрозуміти це питання придатності для життя, нам потрібно дослідити систему Юпітера глобально», — сказав Вітассе. «Отже, вивчати Юпітер, його атмосферу, його погоду, його сильне обертове магнітне поле, вулканічний супутник Іо, інші супутники в системі та те, як усі ці тіла пов’язані одне з одним».

Космічний корабель JUICE, створений компанією Airbus, знаходиться в носовій частині ракети-носія Arianespace Ariane 5 для старту о 8:15:01 ранку за східним часом (1215:01:5 UTC) з Гвіанського космічного центру, європейського космодрому в Куру, Франція Гвіана. Ariane 2.9 зіскочить зі стартового майданчика з тягою XNUMX мільйона фунтів від основного двигуна, що працює на водневому паливі, і двох встановлених збоку твердотільних ракетних прискорювачів.

Європейська ракета здійснює передостанній політ разом з космічним кораблем JUICE. Останній запуск Ariane 5 із двома супутниками зв’язку заплановано на червень, після чого ракета-робоча конячка буде знята з експлуатації на користь європейської ракети Ariane 6 нового покоління, яка все ще розробляється.

Ariane 5 є однією з найпотужніших діючих ракет у світі, на її рахунку 115 місій, у тому числі історичний запуск космічного телескопа Джеймса Вебба на Різдво 2021 року.

Космічний корабель JUICE вагою 13,141 5,961 фунт (5 28 кілограм) летітиме на ракеті Ariane 5 майже XNUMX хвилин, отримуючи достатній приріст швидкості, щоб уникнути гравітації Землі та відправитися в Сонячну систему. Після відокремлення від верхнього блоку Ariane XNUMX JUICE зв’яжеться з наземною станцією та розгорне два крила сонячної батареї, що генерує електроенергію, кожне з яких розташовано у вигляді характерного хреста.

Сонячні батареї є найбільшими з коли-небудь створених для міжпланетного космічного корабля, вони простягаються майже на 89 футів (27.1 метра) від кінця до кінця з площею 915 квадратних футів (85 квадратних метрів). Їх великий розмір дозволить JUICE генерувати достатньо енергії для космічного корабля та його наукових інструментів на Юпітері, приблизно в п’ять разів далі від Сонця, ніж Земля. 23,560 850 сонячних елементів космічного корабля вироблятимуть XNUMX Вт електроенергії.

«На Землі така поверхня (сонячна батарея) могла б живити цілу дорогу будинків, але на Юпітері вона може живити одну мікрохвильову піч лише один раз», — написали представники ESA у прес-киті JUICE.

Наземні диспетчери в центрі управління космічними кораблями ESA в Дармштадті, Німеччина, будуть контролювати круїз JUICE до Юпітера. Перші 17 днів після запуску включатимуть серію розгортань приладів, антен і стріл.

«JUICE — це космічний корабель, на проектування та розробку якого пішла більша частина останнього десятиліття, і тепер він готовий до запуску на вершині ракети-носія Ariane 5», — сказав Алессандро Атцей, інженер системи корисного навантаження ESA для місії JUICE. «Тож ми говоримо про досить великий космічний корабель із багатьма ключовими особливостями, які справді вражають. Дуже велика антена з високим коефіцієнтом посилення, величезні сонячні батареї площею 85 квадратних метрів і багато-багато розгорнутих стріл. Тому відразу після запуску буде багато роботи, щоб переконатися, що все буде розгорнуто належним чином, щоб ми могли розпочати нашу місію».

ESA вибрав для розробки місію JUICE у 2012 році, перемігши пропозиції щодо рентгенівської астрофізичної обсерваторії та місії детектора гравітаційних хвиль у конкурсі на фінансування програми космічної науки агентства Cosmic Vision.

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



Незважаючи на великий прискорення від ракети Ariane 5, космічний корабель JUICE не полетить прямим маршрутом до Юпітера. Він зробить один круг навколо Сонця, а потім повернеться для обльоту Землі та Місяця в серпні 2024 року, маневру, щоб використовувати гравітацію, щоб почати змінювати орбіту зонда. Проліт стане першим випадком, коли космічний корабель виконає гравітаційний маневр як із Землею, так і з Місяцем.

Подібний гравітаційний обліт Венери заплановано на серпень 2025 року, а потім ще два прольоти повз Землю в 2026 і 2029 роках. У момент завершення місії JUICE запустить свій головний двигун, який буде захоплений на орбіту гравітацією Юпітера. у липні 2031 року. Ця віха почне серію з 35 прольотів повз Ганімед, Каллісто та Європа, здійснюючи точні вимірювання товщини глобального крижаного покриву Європи та пошук органічних молекул.

«Юпітер, це насправді мініатюрна сонячна система», — сказав Вітассе.

Потім, у 2034 році, JUICE маневрує на орбіту навколо самого Ганімеда для детального огляду.

Космічний апарат спробує підтвердити існування глибокого підповерхневого океану на Ганімеді. Лазерний альтиметр, в основному фінансований Німеччиною, вимірюватиме припливну деформацію, щоб допомогти вченим дізнатися більше про гіпотетичний внутрішній океан Ганімеда та збирати дані для глобальної топографічної карти найбільшого супутника Сонячної системи.

Прилади JUICE створять карту його крижаної поверхні з високою роздільною здатністю та дослідять магнітне поле Ганімеда. Коли у JUICE закінчиться паливо, наземні диспетчери направлять космічний корабель на курс зіткнення з Ганімедом, щоб переконатися, що він не забруднить інші супутники в системі Юпітера, що може перешкодити майбутнім місіям із пошуку життя.

Багато цілей JUICE є продовженням відкриттів, зроблених місією NASA Galileo, яка подорожувала системою Юпітера з 1995 по 2003 рік.

Місія JUICE не буде єдиною на Юпітері. NASA планує запустити власний багатомільярдний космічний корабель Europa Clipper із Космічного центру Кеннеді у Флориді в жовтні 2024 року.

Europa Clipper стартує на більш потужній ракеті Falcon Heavy від SpaceX і прибуде на орбіту навколо Юпітера в квітні 2030 року, на рік раніше JUICE. Ці дві місії доповнюють один одного, а JUICE зосереджена на Ганімеді та Europa Clipper, спрямованих на вивчення Європи, одного з найкращих кандидатів на придатний для життя світ в інших частинах Сонячної системи.

«Юпітер, це насправді мініатюрна сонячна система», — сказав Вітассе.

Вчені зі Сполучених Штатів і Європи досліджують можливості скоординованих спостережень між Europa Clipper і космічним кораблем JUICE.

«Ми вивчили дві траєкторії в системі, і ми бачимо, що ми можемо зробити велику науку в Європі, коли два космічні апарати зможуть спостерігати цей місяць разом», — сказав Вітассе. «Одним із прикладів може бути проліт Clipper, а потім проліт JUICE всього через чотири години».

Ще одна роботизована місія, яка зараз обертається навколо Юпітера, — це космічний корабель НАСА «Юнона», який прибув до газового гіганта в 2016 році і зараз здійснив 50 обертів навколо планети. Наукове навантаження Juno призначене для вивчення атмосфери та внутрішньої структури Юпітера, але нещодавно вчені розширили сферу місії, щоб отримати зображення найбільших супутників Юпітера.

Europa Clipper і JUICE стануть третім і четвертим космічним кораблем на орбіті Юпітера після серії одноразових обльотів, які почалися з зондами NASA Pioneer 10 і 11 в 1973 і 1974 роках.

Чутлива авіоніка космічного корабля JUICE міститься в свинцевому сховищі, щоб захистити його від жорсткого випромінювання навколо Юпітера.

«Маса, потужність — все дійсно оптимізовано для таких місій», — сказав Джастін Бірн, керівник наукових програм компанії Airbus Defense and Space, яка розробляє космічні кораблі. «Радіація є вбивцею для електроніки, і якщо її не захистити, електроніка почне виходити з ладу. Ми матимемо пошкодження пам’яті, а потім, зрештою, катастрофічні збої комп’ютерів».

JUICE зануриться у космос глибше, ніж будь-який європейський космічний корабель, який коли-небудь заходив самостійно. Зонд ESA Гюйгенс, який приземлився на супутник Сатурна Титан, причепився до Сатурна з космічним кораблем НАСА Кассіні.

За словами Бірна, космічний корабель JUICE був розроблений із резервуванням, з двома комп’ютерами та резервними копіями для більшості основних систем.

«Крім того, оскільки Юпітер знаходиться далеко, ми не можемо безпосередньо контролювати його», — сказав Бірн.

Подорож радіосигналу між Землею та Юпітером в обидві сторони займає близько півтори години. Це вимагало від інженерів розробки космічного корабля JUICE з автономним програмним забезпеченням для виявлення проблем і переведення його в безпечну конфігурацію достатньо довго, щоб очікувати команд від контролерів на Землі.

Антена з високим коефіцієнтом посилення JUICE шириною 8.2 фута (2.5 метра) передаватиме зображення та наукові дані на Землю. Вчені дослідницьких установ по всьому світу аналізуватимуть вимірювання.

«Ми не збираємося виявляти життя за допомогою JUICE», — сказав Вітассе. «Але тим не менш ми збираємося вивчати цікаві аспекти, пов'язані з життям і придатністю для проживання».

Іонний мас-спектрометр на JUICE буде вимірювати водяну пару та інші молекули в розріджених атмосферах крижаних супутників. Інший прилад вимірюватиме вертикальні профілі атмосфер супутників.

«Дійсно, найцікавіший аспект місії — дізнатися, де ця вода?» Вітассе сказав. «Який склад по солі? Як це пов’язано з придатністю для проживання тих місяців?»

Електронна адреса Автор.

Слідкуйте за Стівеном Кларком у Twitter: @ StephenClark1.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
• Карбування майбутнього з Адріенн Ешлі. Доступ тут.
• джерело: https://spaceflightnow.com/2023/04/12/europes-first-mission-to-jupiter-poised-for-launch-from-south-america/