Европейское космическое агентство собирается отправить космический корабль для исследования Юпитера и трех его самых больших и загадочных спутников.
Ожидается, что миссия Jupiter Icy Moons Explorer, или Juice, будет запущена в четверг в 8:15 утра по восточному времени на борту ракеты Ariane 5 с европейского космодрома в Куру, Французская Гвиана. Смотрите запуск в прямом эфире на сайте ESA или на канале YouTube .
После запуска космический корабль отделится от ракеты-носителя Ariane 5 примерно через 28 минут. В течение 17 дней Juice развернет свои солнечные батареи, антенны и другие инструменты, после чего пройдут три месяца тестирования и подготовки инструментов.
Два года назад дети со всего мира поделились искусством, вдохновленным Juice. Работа десятилетней Ярины выиграла конкурс на право стать логотипом миссии и была добавлена к носовой части ракеты-носителя Juice.
Соку потребуется восемь лет, чтобы достичь Юпитера, самой большой планеты в нашей Солнечной системе. Во время своего длительного полета космический корабль будет использовать несколько гравитационных рогаток, когда он пролетит мимо Земли, нашей Луны и Венеры, чтобы помочь в путешествии.
ИНТЕРАКТИВ: Поиски жизни в нашей Солнечной системе
Как только Juice прибудет к Юпитеру в июле 2031 года, космический корабль проведет около трех с половиной лет на орбите газового гиганта и пролетит мимо трех его спутников: Ганимеда, Каллисто и Европы. Ближе к концу миссии Juice сосредоточится исключительно на орбите Ганимеда, что сделает его первым космическим кораблем, когда-либо вращавшимся вокруг луны во внешней солнечной системе.
На иллюстрации изображен Джус на пути к Юпитеру.
Ганимед, Каллисто и Европа — это покрытые льдом миры, которые могут содержать подземные океаны, потенциально пригодные для жизни.
Между тем, миссия НАСА Europa Clipper , стартующая в 2024 году, как ожидается, достигнет Юпитера в апреле 2030 года и совершит почти 50 облетов Европы, в конечном итоге достигнув высоты всего 16 миль (25 километров) над поверхностью Луны.
Вместе эти две миссии могут раскрыть некоторые из самых больших тайн Юпитера и его спутников.
Рядом с королем Солнечной системы.
Исследование Юпитера началось с миссий НАСА «Пионер» и «Вояджер» в 1970-х годах, за которыми последовали специальные миссии к Юпитеру, такие как «Галилео» и зонд «Юнона». Juno вращается вокруг Юпитера и пролетает мимо некоторых его спутников с 2016 года.
Миссия Juice преследует пять основных целей, в том числе использование мощного набора из 10 инструментов, чтобы охарактеризовать три ледяных спутника и определить, есть ли на них океаны, раскрыть то, что делает Ганимед таким уникальным, и определить, являются ли спутники потенциально обитаемыми для жизни.
Планетологи хотят знать, насколько глубоки океаны, содержат ли они соленую или пресную воду и как эта вода взаимодействует с ледяной оболочкой каждой луны. Ганимед, Каллисто и Европа также имеют разные поверхности. Сок может показать, какая активность заставила некоторые из них выглядеть темными и покрытыми кратерами или бледными и бороздчатыми.
Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе, больше Плутона и Меркурия, и это единственный спутник с магнитным полем, подобным земному. Инструменты Juice могут определить вращение Луны, гравитацию, форму, внутреннюю структуру, состав и заглянуть сквозь ее ледяную корку с помощью радара.
Художественная визуализация изображает Джуса, летящего над Ганимедом, на фоне Юпитера.
Juice также проведет подробный анализ Юпитера, чтобы определить, как сложная магнитная и радиационная среда вокруг этой массивной планеты сформировала ее спутники, а также то, как в первую очередь сформировался Юпитер. Понимание истории происхождения Юпитера может помочь ученым применить эти открытия к планетам, похожим на Юпитер, которые находятся за пределами нашей Солнечной системы.
Магнитное поле Юпитера в 20 раз сильнее, чем у Земли, и у него суровая радиационная среда, что влияет на его спутники. Миссия Juice была разработана, чтобы выяснить, что происходит, когда Юпитер взаимодействует со своими спутниками, включая полярные сияния, горячие точки, радиоизлучение и волны заряженных частиц.
Потенциал для жизни.
Хотя три спутника заключены в толстые ледяные оболочки, в ядре каждого спутника может происходить внутреннее нагревание, и это тепло может сделать внутренние океаны возможными местами обитания прошлой или существующей жизни.
Juice может искать на лунах доказательства строительных блоков жизни, включая такие элементы, как углерод, кислород, азот, железо и магний.
Предыдущие миссии, такие как «Галилео» и «Кассини», которые посетили Сатурн и его спутники, подтвердили, что жидкая вода может быть найдена на планетах и спутниках далеко от Солнца — и что вода, вероятно, существует под поверхностью.
«Я думаю, что Juice является подтверждением того, что наше понимание того, где искать потенциальную обитаемость, изменилось за последние 20 лет», — сказала Мишель Догерти, профессор-исследователь Королевского общества в Имперском колледже Лондона и главный исследователь магнитометра Juice.
Жизнь, как мы ее понимаем на Земле, требует жидкой воды, источника тепла и органического материала — «а затем вам нужно, чтобы эти первые три ингредиента были достаточно стабильны в течение достаточно длительного периода времени, чтобы что-то действительно могло произойти», — сказал Догерти.
Сок дважды пролетит мимо Европы.
«С Juice мы хотим подтвердить, что на этих лунах есть жидкая вода, подтвердить их источники тепла. Другие инструменты также смогут дистанционно определять, есть ли на поверхности органический материал. И поэтому он объединяет все эти ингредиенты», — сказала она.
Выживший Юпитер.
Космический корабль Juice размером с грузовик был разработан, чтобы пережить долгое путешествие к Юпитеру — и он должен выжить в экстремальных условиях окружающей среды газового гиганта, когда он прибудет. Две крестообразные солнечные батареи обеспечат космический корабль электроэнергией, а обшитые свинцом хранилища защитят его наиболее чувствительную электронику.
Миссия под руководством ЕКА включает вклад НАСА и Японского агентства аэрокосмических исследований. Тестирование и моделирование радиационных поясов Юпитера позволило инженерам подготовиться к тому, с чем столкнется Джус.
«Ключевым достижением этой модели для нас было показать, что то, что сначала казалось опасным местом, не было полностью недосягаемым», — сказал в заявлении Кристиан Эрд, космический корабль Juice и системный менеджер. «Около трех с половиной лет на Юпитере будет эквивалентно радиационному облучению телекоммуникационного спутника на геостационарной околоземной орбите в течение 20 лет, и у нас есть большой опыт в управлении».
Джус может выяснить, почему каждая луна, как и Каллисто, имеет разную поверхность.
Чтобы помочь Джусу выжить, его траектория была разработана таким образом, чтобы пролететь мимо Каллисто 21 раз, но только дважды пролететь мимо Европы. Европа находится ближе всего к Юпитеру и находится в пределах его радиационного ореола. Всего два оборота вокруг Луны заставят космический корабль испытать треть своего общего радиационного облучения.
Некоторые инструменты Juice экранированы, а другие будут подвергаться воздействию элементов, чтобы исследовать атмосферу Юпитера и его спутников. Несколько формирователей изображений и датчиков будут собирать и отправлять данные с разными длинами волн света.
Учитывая возможное расстояние между космическим кораблем и Землей, потребуется 45 минут, чтобы отправить односторонний сигнал Джусу. Но это ничто по сравнению с многолетним ожиданием прибытия Джуса на Юпитер.
Ученые уже предвкушают, какие уникальные данные вернет Juice.
«Я думаю, что самое критическое время — это наш первый пролет над Ганимедом», — сказал Догерти. «Первые один или два пролета — это когда мы собираемся подтвердить существование океана».
