Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE)

0

Na początku maja 2012 roku Europejska Agencja Kosmiczna zadecydowała o selekcji Jupiter Icy Moon Explorer jako dużej misji klasy L. Celem tej wyprawy są trzy lodowe księżyce Jowisza – Europa, Ganimedes i Kallisto. Start tej misji ma nastąpić w 2022 roku a dotarcie do Jowisza – około 2030 roku.

Misja Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) to “spuścizna” amerykańsko-europejskiej wyprawy o nazwie Europa Jupiter System Mission – Laplace (EJSM – Laplace). Misja EJSM-Laplace miała składać się z dwóch sond – orbitera Europy (zbudowanego przez NASA) i orbitera Ganimedesa (zbudowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną, ESA). Niestety, od 2011 roku było coraz mniej prawdopodobne, że NASA będzie w stanie wydać prawie 5 miliardów dolarów na swoją sondę. W tej sytuacji ESA zadecydowała o zaprojektowaniu własnej misji w oparciu orbiter Ganimedesa. Tak narodził się projekt JUICE, który konkurował z dwoma innymi wyprawami w konkursie na dużą misję bezzałogową ESA (klasy L). Jest to element europejskiej dziesięcioletniej strategii badań kosmicznych, która będzie realizowana pomiędzy 2015 a 2025 rokiem. W skład tej strategii, o nazwie “Cosmic Vision 2015-2025” wchodzić będzie jedna misja klasy L (właśnie JUICE), dwie klasy M (Solar Orbiter i Euclid) oraz seria małych misji klasy S.

W kwietniu 2012 roku panel ekspertów ESA zarekomendował wybór misji JUICE. Następnie, 2 maja ESA poinformowała o selekcji tej wyprawy do realizacji. Ostateczna decyzja zapadnie na listopadowej Radzie Ministrów ESA, w trakcie której toczyć się będą dyskusje na temat dostępnych funduszy dla takich projektów. Misja JUICE ma kosztować około 850 mln euro (ceny według stanu z 2012 roku), wraz z rakietą nośną, którą prawdopodobnie będzie Ariane 5.

Głównym zadaniem JUICE będzie zbadanie trzech lodowych księżyców Jowisza – Europy, Ganimedesa i Kallisto. Na wszystkich tych trzech księżycach, pod skorupą lodową, powinny się znajdować głębokie oceany, być może zdolne do wytworzenia i podtrzymania życia. Docelowo, około 2033 roku, po serii przelotów (w tym dwóch obok Europy) sonda JUICE powinna wejść na orbitę Ganimedesa.

Wybór Ganimedesa jako finalnego celu misji, poza naukowymi, jest częściowo podyktowany względami technicznymi. Ganimedes znajduje się dalej od Jowisza niż Europa, także z dala z jowiszowych pasów radiacyjnych. Dawki promieniowania w okolicach Ganimedesa to zaledwie 1,5% tego co w okolicach Europy – między innymi dlatego amerykańska część misji EJSM miała być tak droga. Co więcej, postulowane dwa przeloty w okolicach Europy to około 25% całkowitej szacowanej dawki promieniowania dla tej misji. Wciąż jednak są to duże wartości promieniowania i obok całkowitego budżetu masowego sondy będą to dwie najważniejsze kwestie do rozwiązania podczas projektowania misji JUICE.

Sonda JUICE pod wieloma względami będzie szczytem osiągnięć technicznych. Sonda będzie zasilana zestawem dużych paneli słonecznych, które nawet na koniec misji (po pewnej degeneracji, na orbicie wokół Jowisza) powinny generować ponad 630 W mocy, czyli więcej niż dwa zestawy RTG z sondy Galileo. Ta ilość dostępnej mocy pozwoli na zainstalowanie szeregu instrumentów oraz komunikacje z Ziemią z wyższą prędkością. W tej chwili zakłada się zainstalowanie detektorów o rozdzielczości 1024×1024 piksele i kątach widzenia 0,3 i 117 stopni z zestawem 12 filtrów. Jest to około dwa razy lepsza rozdzielczość niż ta, którą zapewniała sonda Galileo. Oprócz kamer planuje się zainstalować radar oraz zestaw spektrometrów a masa wszystkich instrumentów powinna wynieść około 100 kg (bez osłon radiacyjnych). Ponadto, przewiduje się komunikację z prędkością rzędu 400 kbps z okolic Jowisza, co jest bardzo dużą wartością jak na misję międzyplanetarną. Całkowita masa JUICE szacowana jest w tej chwili na około 1800 kg. Dla porównania – sonda Galileo miała masę 2380 kg a sonda Juno, obecnie zmierzająca do Jowisza, ma masę 3625 kg.

Amerykańska NASA dostarczy jeden z mniejszych instrumentów sondy. Ponadto, jest możliwe, że na pokładzie JUICE znajdzie się lądownik na Ganimedesa, który powstałby w Rosji, choć szczegóły nie są jeszcze znane i mogą ulec dużej zmianie.

Start sondy nastąpi w 2022 roku. Następnie, przez osiem lat JUICE będzie podążać w kierunku Jowisza, wykonując trzy przeloty obok Ziemi i jeden koło Wenus, by stopniowo nabierać potrzebnej prędkości potrzebnej do dotarcia do celu wyprawy. Te manewry wydłużą czas lotu, ale pozwolą na zaoszczędzenie miejsca na i masy na instrumenty badawcze. Układ Jowisza zostanie osiągnięty w 2030 roku.

W tej chwili trwa wstępna selekcja potencjalnych instrumentów na pokładzie sondy JUICE. 26 czerwca ESA ogłosiła wezwanie do przesłania propozycji instrumentów, które mają być przesłane do października tego roku. Prawdopodobnie pewna selekcja nastąpi jeszcze przed listopadową Radą Ministrów ESA.

Misja JUICE jest komentowana w wątku na Polskim Forum Astronautycznym.

(ESA)

Trzy wstępne konfiguracje sondy JUICE / Credits - NASA

Share.

Comments are closed.