Misja Juice wkrótce zostanie wysłana na lodowe oceaniczne światy Jowisza

(CNN) Europejska Agencja Kosmiczna zamierza wysłać statek kosmiczny w celu zbadania Jowisza i jego trzech największych i najciekawszych księżyców.

Oczekuje się, że misja Jupiter Icy Moons Explorer lub Juice wystartuje w czwartek o 8:15 czasu wschodniego na pokładzie rakiety Ariane 5 z Europejskiego Portu Kosmicznego w Kourou w Gujanie Francuskiej. Oglądaj start na żywo stronie internetowej ESA Lub Kanał Youtube.

Po wystrzeleniu statek kosmiczny oddzieli się od platformy startowej Ariane 5 po około 28 minutach. W ciągu 17 dni Juice rozmieści swoje panele słoneczne, anteny i inne instrumenty, po czym nastąpią trzy miesiące testów i konfiguracji sprzętu.

Dotarcie soku do Jowisza, największej planety w naszym Układzie Słonecznym, zajmie osiem lat. Podczas długiego rejsu statek kosmiczny użyje procy grawitacyjnej, przelatując obok Ziemi, Księżyca i Wenus, aby pomóc w podróży.

Interaktywny: Poszukiwanie życia w naszym Układzie Słonecznym

Gdy Juice dotrze do Jowisza w lipcu 2031 roku, sonda spędzi około trzech i pół roku na orbicie gazowego olbrzyma i przelotach obok trzech jego księżyców: Ganimedesa, Kallisto i Europy. Pod koniec misji Juice skupi się wyłącznie na orbicie Ganimedesa, co czyni go pierwszym statkiem kosmicznym, który okrążył księżyc w zewnętrznym Układzie Słonecznym.

Ganimedes, Kallisto i Europa to pokryte lodem światy, które mogą zawierać podpowierzchniowe oceany nadające się do zamieszkania.

Tymczasem NASA Misja Europa ClipperWystrzelony w 2024 roku, ma dotrzeć do Jowisza w kwietniu 2030 roku i wykonać prawie 50 przelotów obok Europy, ostatecznie osiągając wysokość 16 mil (25 kilometrów) nad powierzchnią Księżyca.

Razem te dwie misje mogą odkryć niektóre z największych tajemnic dotyczących Jowisza i jego księżyców.

Z bliska z królem Układu Słonecznego

Eksploracja Jowisza rozpoczęła się od misji NASA Pioneer i Voyager w latach 70., po których nastąpiły dedykowane misje Jowisza, takie jak Galileo i sonda Juno. Juno krąży wokół Jowisza i przelatuje obok niektórych jego księżyców od 2016 roku.

Misja Juice ma pięć głównych celów, w tym wykorzystanie potężnego zestawu 10 instrumentów do scharakteryzowania trzech lodowych księżyców i określenia, czy zawierają one oceany, odkrycia, co sprawia, że ​​Ganimedes jest tak wyjątkowy i ustalenia, czy księżyce mogą nadawać się do zamieszkania.

Naukowcy zajmujący się planetami chcą wiedzieć, jak głębokie są oceany, czy zawierają wodę słodką, czy słoną i jak ta woda oddziałuje z lodową powłoką każdego księżyca. Różne dachy znajdują się również na Ganimedesie, Kallisto i Europie. Sok może ujawnić rodzaj aktywności, który spowodował, że niektóre z nich wydają się ciemne i z pestkami lub blade i z pestkami.

Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym, większym niż Pluton i Merkury, i jedynym, który ma pole magnetyczne podobne do ziemskiego. Soczyste instrumenty mogą ujawnić rotację księżyca, grawitację, kształt, wewnętrzną strukturę i skład, a także zajrzeć przez jego lodową skorupę za pomocą radaru.

Juice przeprowadzi również szczegółową analizę Jowisza, aby określić, w jaki sposób złożone środowisko magnetyczne i radiacyjne uformowało się wokół tej masywnej planety, a także w jaki sposób Jowisz powstał. Lepsze zrozumienie historii pochodzenia Jowisza może pomóc naukowcom w zastosowaniu tych odkryć do planet podobnych do Jowisza poza naszym Układem Słonecznym.

Pole magnetyczne Jowisza jest 20 razy silniejsze niż ziemskie i ma surowe środowisko promieniowania, które wpływa na jego księżyce. Misja Juice ma na celu ujawnienie, co dzieje się, gdy Jowisz wchodzi w interakcję z jego księżycami, w tym zorzą polarną, gorącymi punktami, emisjami radiowymi i falami naładowanych cząstek.

możliwość życia

Chociaż wszystkie trzy księżyce są pokryte grubymi skorupami lodowymi, w rdzeniu każdego księżyca może wystąpić wewnętrzne ogrzewanie – i to ciepło może sprawić, że wewnętrzne oceany staną się siedliskami dla przeszłego lub obecnego życia.

Koktajle mogą przeszukiwać księżyce w poszukiwaniu elementów budulcowych życia, w tym pierwiastków takich jak węgiel, tlen, azot, żelazo i magnez.

Poprzednie misje, takie jak Galileo i Cassini, które odwiedziły Saturna i jego księżyce, potwierdziły, że woda w stanie ciekłym można znaleźć na planetach i księżycach daleko od Słońca – i że woda prawdopodobnie znajduje się pod powierzchnią.

„Myślę, że sok Joss jest potwierdzeniem, że nasze rozumienie, gdzie szukać możliwości zamieszkania, zmieniło się w ciągu ostatnich 20 lat” – powiedziała Michelle Dougherty, profesor Royal Society Research w Imperial College London i główny badacz magnetometru Joss.

Dougherty powiedział, że życie na Ziemi, tak jak je rozumiemy, wymaga wody w stanie ciekłym, źródła ciepła i materii organicznej – „a potem potrzebujesz tych trzech pierwszych składników, aby były wystarczająco stabilne przez wystarczająco długi okres czasu, aby coś się wydarzyło”.

„Dzięki Juice chcemy upewnić się, że w tych księżycach jest woda w stanie ciekłym i potwierdzić ich źródła ciepła. Inne instrumenty będą w stanie zdalnie wykryć, czy na powierzchni również znajduje się materia organiczna. I tak łączy wszystkie te składniki razem ,” powiedział.

Jowisz przeżyje

Statek kosmiczny wielkości ciężarówki Juice jest zbudowany, aby przetrwać długą podróż na Jowisza – a ona musi przetrwać trudne warunki otoczenia gazowego giganta, kiedy już tam dotrze. Dwa panele słoneczne w kształcie krzyża zapewnią zasilanie statku kosmicznego, a wyłożone ołowiem sklepienia będą chronić jego najbardziej wrażliwą elektronikę.

Misja kierowana przez Europejską Agencję Kosmiczną obejmuje wkład NASA i Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych. Testowanie i modelowanie pasów promieniowania Jowisza pozwoliło inżynierom przygotować się na to, co napotka Juice.

„Głównym osiągnięciem tego modelu było dla nas pokazanie, że to, co początkowo wydawało się niebezpiecznym miejscem, nie było całkowicie poza naszym zasięgiem” – powiedział w oświadczeniu Christian Aird, kierownik statku kosmicznego i systemu w Jos. „Około trzy i pół roku na Jowiszu obejmowałoby równoważną ekspozycję na promieniowanie satelity telekomunikacyjnego na orbicie geostacjonarnej przez 20 lat – mamy duże doświadczenie w zarządzaniu”.

Aby pomóc Juice’owi przetrwać, jego trajektoria została zaprojektowana tak, aby przelecieć za Callisto 21 razy, ale tylko dwukrotnie minąć Europę. Europa znajduje się najbliżej Jowisza i dobrze leży w jego promienistym halo. Zaledwie dwie orbity Księżyca spowodowałyby, że statek kosmiczny doświadczyłby jednej trzeciej całkowitej ekspozycji na promieniowanie.

Niektóre narzędzia Juice są chronione, podczas gdy inne zostaną wystawione na działanie żywiołów w celu zbadania atmosfery i księżyców Jowisza. Wiele urządzeń i czujników obrazujących będzie rejestrować i przesyłać dane za pomocą różnych długości fal światła.

Biorąc pod uwagę ostateczną odległość między statkiem kosmicznym a Ziemią, wysłanie jednokierunkowego sygnału do Juice zajęłoby 45 minut. Ale to nic w porównaniu z latami oczekiwania na nadejście soku Jowisza.

Naukowcy już przewidują powrót unikalnego soku danych.

„Myślę, że najważniejszym momentem jest nasz pierwszy lot z Ganimedesa” – powiedział Dougherty. „Pierwszy lot lub dwa to moment, w którym potwierdzimy obecność oceanu”.

Katie Hunt z CNN przyczyniła się do powstania tego raportu.