Wracamy do Jowisza! Misja JUICE gotowa do podróży do największej planety i jej księżyców

Nazwa JUICE to tak naprawdę skrót od JUpiter Icy Moons Explorer. Trochę trzeba było nagiąć tę nazwę, aby powstał skrót JUICE (ang. sok), ale to już astronomowie zazwyczaj tak mają. Jakby nie patrzeć, gdyby nie wziąć litery U ze słowa Jupiter (Jowisz), powstałby JICE i nie byłaby to nazwa w żaden sposób medialna. Tak czy inaczej, z nazwy możemy wyczytać jedną ważną rzecz: celem tej konkretnej misji kosmicznej nie jest Jowisz, a jego trzy najciekawsze księżyce: Kalisto, Europa i Ganimedes.

To właśnie w stronę tych obiektów sonda będzie kierowała wszystkie dziesięć swoich instrumentów naukowych. Astronomowie mają nadzieję, że obiekty te uda się scharakteryzować jako globy skaliste, ale także jako potencjalne siedlisko życia pozaziemskiego. Wszystkie trzy księżyce bowiem najprawdopodobniej posiadają pod lodową skorupą mniejsze i większe oceany podpowierzchniowe pełne wody w stanie ciekłym, potencjalnie przyjazne dla życia.

Wyprawa w stronę gazowych olbrzymów nigdy nie jest taka prosta jak się wydaje. Sonda musi wykonać kilka przelotów w pobliżu planet skalistych, nabrać odpowiedniej prędkości, aby dopiero po jakimś czasie dotrzeć do celu.

W przypadku misji JUICE jest nie inaczej. Kiedy JUICE wystartuje na szczycie rakiety Ariane 5 z portu kosmicznego Kourou w kwietniu 2023 roku, sonda jeszcze trzy razy odwiedzi Ziemię. Po raz pierwszy sonda przeleci przez układ Księżyc - Ziemia w sierpniu 2024 roku. Dokładnie rok później JUICE odwiedzi Wenus, w 2026 roku ponownie przeleci obok Ziemi, oddali się nieco od Słońca, po czym po raz ostatni przeleci w pobliżu naszej planety w styczniu 2029 roku, aby dotrzeć do układu Jowisza w lipcu 2031 roku.

Czeka nas zatem osiem lat podróży do Jowisza. Warto jednak czekać, bowiem kiedy sonda znajdzie się w końcu w otoczeniu największej planety Układu Słonecznego, sama misja badawcza potoczy się bardzo szybko.

W ciągu trzech lat sonda krążąca wokół Jowisza wykona 35 bliskich przelotów nad powierzchniami wszystkich trzech księżyców, wykonując za każdym razem precyzyjnie zaplanowane badania ich powierzchni i tego, co znajduje się w ich wnętrzach.

Ta faza misji zakończy się w grudniu 2034 roku, kiedy to sonda dokona czegoś absolutnie spektakularnego. Po raz pierwszy w historii eksploracji przestrzeni kosmicznej sonda kosmiczna wysłana z Ziemi wejdzie na orbitę wokół księżyca innego niż… Księżyc. Sonda JUICE będzie krążyła wokół Ganimedesa, największego księżyca w Układzie Słonecznym. Przez kolejny rok sonda będzie szczegółowo badała i fotografowała ten obecnie słabo poznany księżyc. Cała misja zakończy się pod koniec 2025 roku, kiedy to JUICE rozbije się o powierzchnię Ganimedesa.

Choć to Europa jest zdecydowanie najpowszechniej znanym księżycem Jowisza (chociażby przez obecność w kulturze popularnej, jako księżyc, we wnętrzu którego może istnieć życie), to JUICE akurat przeleci wokół niej jedynie dwa razy zbliżając się za każdym razem na odległość 400 km.

Podczas tych przelotów sonda skupi się na poszukiwanie tzw. biosygnatur na jej lodowej powierzchni. Najwięcej przelotów zaplanowano dla Kalisto, księżyca charakteryzującego się najstarszą powierzchnią w Układzie Słonecznym. Podczas 21 przelotów sonda zbliży się do księżyca na 200 km i będzie tam badała powierzchnię samego księżyca, ale także jego interakcje z polem magnetycznym planety.

Ganimedesa sonda odwiedzi 12 razy zbliżając się do niego na 400 km. Badania tego globu skupią się na jego unikalnym polu magnetycznym - to jedyny księżyc w Układzie Słonecznym, który takowe w ogóle posiada - oraz na jego oceanie podpowierzchniowym. W drugiej części misji, kiedy sonda zacznie krążyć wokół Ganimedesa, najpierw będzie badała go z wysokości 500 km, aby z czasem zejść na wysokość 200 km.

Otoczenie Jowisza to dla sondy kosmicznej z wielu powodów bardzo trudne środowisko. Naukowcy projektujący sondę musieli stawić czoła wielu wyzwaniom. Głównym problemem jest ilość intensywnego promieniowania generowanego przez pole magnetyczne planety. Sonda i wszystkie znajdujące się na jej pokładzie instrumenty musiały zostać wyposażone w osłony pozwalające im na długotrwałą pracę w takim otoczeniu.

Co więcej, w odległości niemal 800 mln km od Słońca, do sondy dociera 25 razy mniej promieniowania słonecznego niż w otoczeniu Ziemi. Z tego powodu, aby zapewnić odpowiednią ilość energii elektrycznej, sonda została wyposażona w panele słoneczne o łącznej powierzchni aż 85 m kw. Wszystkie dane obserwacyjne będą przesyłane na Ziemię za pomocą długiej na 240 cm anteny.

Warto tutaj zauważyć, że gdy sonda JUICE dotrze do Jowisza, nie będzie tam sama. Rok wcześniej, w 2030 roku do Jowisza ma dotrzeć amerykańska sonda Europa Clipper. Obie sondy będą się na swój sposób wzajemnie uzupełniały. Europa Clipper, jak sama nazwa wskazuje, skupi się na badaniu powierzchni i oceanu znajdującego się we wnętrzu Europy. Dzięki temu JUICE mógł ten księżyc potraktować trochę po macoszemu i skupić się na odkrywaniu tajemnic Ganimedesa. Opinia publiczna tu na Ziemi dzięki temu otrzyma szczegółowe informacje o dwóch, a nie o jednym księżycu.

Można zatem śmiało założyć, że tak jak początek lat dwudziestych zdominował Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, to początek lat trzydziestych będzie realizowany pod hasłem odkrywania tajemnic lodowych księżyców Jowisza. Wystarczy po prostu jeszcze trochę (w skali kosmicznej) poczekać.