Projekt misji do Jowisza przechodzi do następnej fazy

Sonda Juice, której start zaplanowano na rok 2022, a przylot do układu Jowisza na 2029, spędzi trzy i pół roku na badaniu burzliwej atmosfery gazowego olbrzyma, jego magnetosfery oraz delikatnych pierścieni i księżyców.

Zadaniem sondy będzie badanie dużych lodowych księżyców: Ganimedesa, Europy i Kallisto, z których najprawdopodobniej każdy pod lodową skorupą posiada ocean ciekłej wody, mogący stanowić środowisko przyjazne dla życia.

Kulminacją misji będzie trwające osiem miesięcy badanie Ganimedesa – po raz pierwszy wysłana z Ziemi sonda wejdzie na orbitę wokół księżyca planety innej niż Ziemia.

Sonda Juice zostanie wyposażona w 10 najnowszych instrumentów: kamery, radar zaglądający pod lód, wysokościomierz, eksperymenty radiowe i czujniki do monitorowania pola magnetycznego i naładowanych cząstek obecnych w układzie Jowisza.

Aby mieć pewność, że sonda będzie w stanie sprostać oczekiwaniom naukowców w wymagającym środowisku wokół Jowisza, konstrukcja sondy musi spełniać najsurowsze wymagania.

Na początku tego miesiąca projekt osiągnął jeden z ważniejszych punktów milowych – ustalono wstępny schemat sondy i jej łączy z instrumentami naukowymi i stacjami naziemnymi. Teraz możliwe będzie zbudowanie prototypowego egzemplarza, przeznaczonego do intensywnych testów.

Przegląd potwierdził także, że ważąca 5,3 tony sonda będzie mogła zostać wyniesiona rakietą Ariane 5.

Praca w zewnętrznym Układzie Słonecznym, daleko od Słońca, oznacza, że konieczne będzie użycie dużych paneli słonecznych: dwa skrzydła – składające się z 5 paneli każde, o łącznej powierzchni prawie 100 metrów kwadratowych – będą zapewniały 820 W mocy pod koniec misji.

Po wyniesieniu w przestrzeń kosmiczną sonda Juice, zanim ostatecznie uda się w kierunku Jowisza, wykorzysta pięć asyst grawitacyjnych: jedną w pobliżu Marsa, jedną w pobliżu Wenus i trzy w pobliżu Ziemi. Panele słoneczne będą musiały zmierzyć się z szerokim zakresem temperatur, unikając uszkodzenia poprzez zmianę swojego nachylenia, np. podczas przelotu w pobliżu Wenus.

Główny silnik sondy zostanie wykorzystany do wejścia na orbitę wokół gazowego olbrzyma oraz do wejścia na orbitę wokół Ganimedesa, dlatego też podczas przeglądu misji szczególny nacisk położono na silnik.

Na wytrzymanie kilku lat w ekstremalnie silnym promieniowaniu w pobliżu Jowisza pozwolą sondzie podjęte środki zaradcze – ostrożne wybieranie komponentów i materiałów, z których zostaną wykonane, oraz specjalna osłona przed promieniowaniem.

Jedną z kluczowych kwestii jest tu również „czystość” elektromagnetyczna sondy. Z uwagi na fakt, że wśród celów misji jest monitorowanie pola magnetycznego i cząstek elektrycznych w pobliżu Jowisza, ważne jest, aby pole elektromagnetyczne generowane przez sondę nie wpływało na pomiary naukowe.

Zostanie to osiągnięte dzięki precyzyjnie zaprojektowanej architekturze elektrycznej paneli słonecznych, jednostek dystrybucji zasilania i kół zamachowych stabilizujących ustawienie sondy.

W ramach przeglądu naukowcy upewnili się także, że sonda Juice spełnia wszystkie wymagania ochrony planetarnej i zminimalizowano ryzyko zanieczyszczenia księżyców, szczególnie Europy, która mogłaby zostać zainfekowana wirusami i bakteriami przeniesionymi z Ziemi na powierzchni sondy. Misja została zaplanowana w taki sposób, żeby sonda Juice w skali setek lat z pewnością nie zderzyła się z Europą.

Projekt sondy został obszernie i pozytywnie zrecenzowany. Naukowcy potwierdzili, że spełnia on wiele krytycznych wymagań”, mówi Giuseppe Sarri, manager projektu Juice. „Jak na razie pracujemy zgodnie z planem i jesteśmy zadowoleni, że możemy rozpocząć etap budowy tak ambitnej misji kosmicznej”.

Przemysłowi partnerzy ESA pracujący pod kierownictwem Airbusa otrzymali zielone światło na rozpoczęcie budowy prototypu elementów sondy, które będą poddawane ciężkim testom symulującym warunki panujące podczas startu i ekstremalne warunki w pobliżu Jowisza.

Gdy działanie prototypów zostanie potwierdzone ze 100-procentową pewnością, zbudowany zostanie egzemplarz, który faktycznie poleci w przestrzeń kosmiczną.