Rozpoczęcie europejskiej misji soków na Jowisza i jego księżyce

Jowisz, król Układu Słonecznego, otrzyma nowego robota-gościa.

Jupiter Icy Planet Explorer, czyli JOS, został wystrzelony w piątek rano z Centrum Kosmicznego Gujany w Kourou w Gujanie Francuskiej, na północno-wschodnim wybrzeżu Ameryki Południowej. Pierwotny start, zaplanowany na czwartek, został przełożony po wykryciu pioruna w pobliżu miejsca startu.

W piątek pogoda się poprawiła, a statek kosmiczny na pokładzie rakiety Ariane 5 wystartował bezbłędnie. Pół godziny później Juice odłączył się od drugiego stopnia rakiety i wyruszył w długą podróż.

Jowisz, największa planeta krążąca wokół Słońca, jest czarujący sam w sobie, ale największą nagrodą są jego gigantyczne księżyce. Niektóre z nich to bloki lodowej skały, które mogą ukrywać pod powierzchnią oceany, w których żyje życie. Juice z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) zamierza dokładnie zbadać trzy księżyce Jowisza: Kallisto, Europę i Ganimedesa.

„To jedna z najbardziej ekscytujących misji, jakie podjęliśmy w Układzie Słonecznym, i zdecydowanie najbardziej złożona” – powiedział Josef Ashbacher, szef Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Europejski statek kosmiczny waży sześć ton i jest wyposażony w 10 zaawansowanych instrumentów naukowych do badania księżyców i robienia zdjęć. Jowisz nie jest głównym celem misji. Zamiast tego ma na celu zbadanie Ganimedesa, największego księżyca w Układzie Słonecznym, oraz dwóch innych księżyców, Europy i Kallisto.

Ale dotarcie do Jowisza zajmie ponad osiem lat, a seria zwrotów grawitacyjnych pomoże ominąć Wenus, Marsa i Ziemię, aby zapewnić statkowi kosmicznemu impuls, którego będzie potrzebował, aby wejść na orbitę Jowisza w lipcu 2031 roku.

Kiedy Juice w końcu dotrze do Jowisza, będzie latał raz po raz przez swoje trzy księżyce na orbicie kołowej, pozostając z dala od niebezpiecznych pasów promieniowania gigantycznej planety podczas zbierania danych. W sumie zaplanowanych jest 35 przelotów, podczas których statek kosmiczny będzie poszukiwał sygnałów magnetycznych i innych dowodów potwierdzających obecność i rozmiar oceanów przepływających pod powierzchnią księżyców. Będzie również śledzić, w jaki sposób zewnętrzne części księżyców poruszają się w odpowiedzi na przyciąganie grawitacyjne Jowisza, na które prawdopodobnie wpływają podziemne oceany.

Księżycem, który może być obiecujący w poszukiwaniu życia, jest Europa. Astronomowie uważają, że jego otoczenie ma bezpośredni kontakt ze skalistym dnem, które może dostarczać pożywienia i energii do życia, gdy kominy hydrotermalne wystrzelą w górę. Sok zrobi dwie wycieczki z Europy.

Statek kosmiczny wykona również 21 przelotów obok Kallisto, która może również mieć słony ocean, ale uważa się, że jest mniej zdolna do podtrzymywania życia.

Ale głównym celem misji Juice jest zbadanie Ganimedesa, księżyca tak dużego, że jest nawet większy niż planeta Merkury. Trajektoria statku kosmicznego wokół układu Jowisza powinna pozwolić statkowi kosmicznemu na przechwycenie go na orbitę wokół Ganimedesa w grudniu 2034 r. – pierwszego statku kosmicznego, który okrążył księżyc w zewnętrznym Układzie Słonecznym. Począwszy od około 3100 mil nad powierzchnią, wysokość statku kosmicznego będzie stopniowo zmniejszana do nieco ponad 300 mil w 2035 roku – i prawdopodobnie mniej, jeśli pozwoli na to paliwo.

„Jeśli mamy wystarczającą motywację, co oznacza, że ​​odbyliśmy dobrą podróż na Jowisza bez zbyt wielu problemów, obniżylibyśmy orbitę do wysokości około 150 mil” – powiedział Giuseppe Sarri, kierownik projektu Juice w Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Orbicie Ganimedesa pozwoli naukowcom zrozumieć zawiłe cechy księżyca. Jest to jedyny księżyc w Układzie Słonecznym, o którym wiadomo, że ma własne pole magnetyczne, prawdopodobnie pochodzące z jądra ciekłego żelaza, takiego jak nasza planeta. „Gdybyś stał na powierzchni Ganimedesa i miał igłę kompasu, wskazywałby biegun północny, tak jak ma to miejsce na Ziemi” – powiedziała Michelle Dougherty z Imperial College London, która kieruje magnetometrem na Jos. „Chcemy zrozumieć, dlaczego”.

Sokowirówka powinna być w stanie rozróżnić wewnętrzną strukturę Ganimedesa, w tym rozmiar i zakres jego obwodu. Powinien raczej być w stanie zmierzyć zawartość soli w oceanie generowanej przez minerały rozsiane po jego wnętrzu, które mogą podtrzymywać życie. „Staramy się zrozumieć, skąd wzięły się sole” — zauważył dr Dougherty.

Ocean Ganimedesa znacznie różni się od oceanu Europy, ale wciąż może nadawać się do zamieszkania.

„Do zamieszkania potrzebna jest płynna woda, źródło ciepła i materiały organiczne” – powiedział Dougherty. „Jeśli potwierdzimy lub zaprzeczymy tym trzem rzeczom, zrobiliśmy to, co powiedzieliśmy, że zrobimy”.

Misja zakończy się pod koniec 2035 roku awaryjnym lądowaniem na powierzchni Ganimedesa, chyba że odkrycie dokonane podczas misji wskaże, że może to zanieczyścić księżycowy ocean.

Jakie inne misje będą badać Jowisza?

Juicing to nie jedyna misja badająca Jowisza i jego księżyce.

Juno, misja NASA, krąży wokół Jowisza od 2016 roku. Skupiła się na samej planecie, a nie na jej księżycach, chociaż niedawno zakończyła kilka bliskich przelotów w pobliżu Europy i Ganimedesa, a wkrótce oddala się od wulkanicznego Io.

Oczekuje się jednak, że Juice zostanie również przyćmiony na Jowiszu przez inną nową misję NASA, Europa Clipper, która zostanie wystrzelona w październiku 2024 r. Do układu Jowisza ma dotrzeć w kwietniu 2030 r., dzięki potężniejszemu pojazdowi startowemu SpaceX. . Ciężki pocisk. Ale nie ma konkurencji. Obie misje mają ze sobą współpracować.

„Jowisz i jego księżyce będą jednocześnie obserwowane przez dwa statki kosmiczne” – powiedział dr Achbacher. „Można z tego wyciągnąć wiele nauki”.

Obie wyprawy narodziły się w 2008 roku w odpowiedzi na Ekscytujące wyniki sondy kosmicznej Galileo NASAktóra krążyła wokół Jowisza w latach 1995-2003.

„Galileo znalazł ten bardzo interesujący sygnał magnetyczny, że pod skorupą Europy znajduje się przewodząca warstwa lodu” – powiedziała Louise Brooker z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, część zespołu Europa Clipper.

Naukowcy uważają teraz, że był to znak globalnego oceanu, który obejmował wnętrze Europy.

Obserwacje wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a w 2018 roku wskazują, że księżyc Europa może od czasu do czasu wybuchać w swoim otoczeniu pióropuszami przez pęknięcia w jego lodowej skorupie o szerokości co najmniej 10 mil. Może to zapewnić nowy sposób badania oceanu z pierwszej ręki i poszukiwania oznak życia, podczas gdy Clipper przesuwa się po powierzchni Księżyca, czasami nawet na głębokości około 15 mil.

„Prawdopodobnie przelecielibyśmy przez pióropusz” – powiedział dr Brooker.

Wyniki z Juice i Clipper ujawnią, czy przyszła misja, prawdopodobnie do Europy, powinna próbować wylądować na księżycu Jowisza, aby szukać życia bezpośrednio w oceanie, co zasugerowała NASA. Taka misja może być odległa o dwie dekady, ale jej wartość naukowa jest ogromna. Europa jest zainteresowana czymś podobnym, powiedział dr Achbacher.

„Rozmawialiśmy o misji zwrócenia próbki z jednego z lodowych księżyców”, powiedział, co miałoby sprowadzić materiał z powrotem na Ziemię w celu dokładniejszego zbadania. „To, czego nauczymy się od Juice, będzie bardzo ważnym wkładem w to”.

W tej chwili uwaga skupia się na Juice’s, pierwszym z nowej ery statku kosmicznego zaprojektowanego specjalnie do pływania po oceanach na obcych światach. „Nie mogę się doczekać”, powiedział Dougherty. „To jest następny krok”.