Polski wkład w misję JUICE — Jupiter Icy Moons Explorer

0
Sonda kosmiczna JUICE. Na ilustracji Ganimedes jest pokazany na pierwszym planie, Kallisto na prawo, a Europa na środku. Pokazano także aktywny wulkanicznie księżyc Io, po lewej. Księżyce zostały zobrazowane przez NASA Źródło: ESA/ TG medialab; Jupiter: NASA/ESA/J. Nichols (University of Leicester); Ganymede: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/University of Arizona; Callisto i Europa: NASA/JPL/DLR

JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer) to pierwsza duża misja w ramach programu ESA Cosmic Vision 2015-2025 (ESA – Europejska Agencja Kosmiczna). Start misji JUICE planowany jest na rok 2022. Sonda dotrze do Jowisza w 2030 roku i rozpocznie badania jego trzech największych księżyców: Ganimedesa, Kallisto i Europy. JUICE będzie wyposażona w 11 instrumentów naukowych m.in. kamery, spektrometry, wysokościomierz, radar do badań pokrywy lodowej. Statek zabierze ze sobą również magnetometr, mierniki plazmy i cząstek elementarnych.

W misję zaangażowane jest Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN), które odpowiedzialne jest za jeden z eksperymentów i opracowanie urządzenia do innego:

    • Eksperyment radiowy (RPWI), czyli zestaw przyrządów plazmowych RPWI, dzięki którym będzie można zbadać w jaki sposób silne, pochodzące z Jowisza, pola elektryczne i magnetyczne oddziałują na największe księżyce tej planety, Ganimedesa i Europę. Tworzona w Polsce część RPWI będzie mierzyła widmo fal elektromagnetycznych w dużym zakresie częstotliwości, od bardzo niskich (20 Hz) do tych wysokich (45 MHz).
    • Przyrząd SWI to instrument służący do obserwacji fal submilimetrowych generowanych przez wzbudzone molekuły w atmosferze Jowisza. Za jego pomocą można też obserwować emisję promieniowania z powierzchni i atmosfer Ganimedesa, Europy i Kallisto. Za pomocą tych narzędzi będzie można zbadać procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w środkowej atmosferze Jowisza oraz ocenić grubość i scharakteryzować pokrywy lodowe jego księżyców.

Natomiast firma Astri Polska dostarczy urządzenie Sim FE (Simulation Front End), które zostanie podłączone do sondy umożliwi przetestowanie jej systemów elektronicznych, przed wysłaniem w przestrzeń kosmiczną. Astri Polska jest liderem polskiego sektora kosmicznego pod względem współpracy przemysłowej z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA).

Przekazanie urządzenia dla misji JUICE jest ważnym wydarzeniem dla Astri Polska. Cieszymy się, że nasz produkt spełnił rygorystyczne wymagania i odegra istotną rolę we flagowym programie Europejskiej Agencji Kosmicznej. Warto podkreślić, że od strony technicznej, urządzenie dla misji JUICE, jest najbardziej zaawansowanym produktem spośród wszystkich, które dostarczyliśmy dotychczas dla europejskich programów kosmicznych.

– powiedziała Iuliia Strotska, Business Development Manager w Astri Polska.

Sonda kosmiczna JUICE

Słoneczne panele sondy JUICE będą tworzyć charakterystyczny krzyż o łącznej powierzchni 97 m², największy jaki kiedykolwiek brał udział w misji międzyplanetarnej. Taki rozmiar jest niezbędny do wytworzenia wystarczającej mocy – około 850W – dla zasilenia instrumentów statku kosmicznego tak oddalonego od Słońca.

Sonda będzie intensywnie badać burzliwą atmosferę Jowisza i ogromną magnetosferę, a także największe księżyce Jowisza: Ganimedesa, Europę i Kallisto. Uważa się, że wszystkie trzy księżyce mają oceany ciekłej wody pod lodowymi skorupami, dzięki czemu mogą występować na nich warunki sprzyjające życiu.

Kamery JUICE będą rejestrować szczegółowe cechy księżyca, a także identyfikować lody i minerały na ich powierzchni. Inne instrumenty zajrzą pod powierzchnię i zbadają wnętrza księżyców, aby lepiej zrozumieć położenie i charakter ich podpowierzchniowych oceanów. Pod lupę sondy zostanie wzięta również delikatna atmosfera wokół księżyców. Inne instrumenty dokonają pomiaru pól elektrycznych i magnetycznych.

Ganimedes jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym, który wytwarza własne wewnętrzne pole magnetyczne, a JUICE jest dobrze przygotowany do zbadania jego zachowania i interakcji z magnetosferą Jowisza.

O misji JUICE wspominaliśmy także przy okazji artykułu Tektonika płyt na księżycu Jowisza, Europie.

Lot do systemu Jowisza

Start misji JUICE planowany jest na 2022 rok. Podróż do systemu Jowisza potrwa 7 lat. Asysty grawitacyjne z Kallisto i Ganimedesa zostaną wykorzystane do zmodyfikowania trajektorii sondy, a dwa ukierunkowane przeloty w pobliżu Europy skupią się na badaniu materiału na jego zamarzniętej powierzchni oraz pierwszym podpowierzchniowym sondowaniu lodowatego księżyca.

Grawitacyjne wspomaganie Kallisto będzie również wykorzystywane do podniesienia nachylenia orbity do prawie 30°, dając możliwość obserwowania obszarów polarnych Jowisza. Częste przeloty nad Kallisto umożliwią unikalne zdalne obserwacje księżyca i jego okolic.

Misja zakończy się dziewięciomiesięcznym orbitowaniem wokół Ganimedesa. W tym czasie JUICE przeprowadzi szczegółowe badania księżyca i jego interakcji ze środowiskiem.