Un cohete Ariane 5 despegó el viernes de la Guayana Francesa con la sonda científica interplanetaria más pesada jamás lanzada, dando inicio a una misión de la Agencia Espacial Europea de $ 1.7 mil millones en una búsqueda de una década a las lunas heladas de Júpiter en busca de entornos que podrían ser habitables para la vida.
La misión Jupiter Icy Moons Explorer despegó a las 8:14:36 a. m. EDT (1214:36:9 UTC; 14:36:2030 a. m. hora de la Guayana Francesa) para comenzar un viaje de ocho años al planeta más grande del sistema solar. La misión, conocida como JUICE, entrará en órbita alrededor de Júpiter para una serie de sobrevuelos de tres de las lunas más grandes del planeta, luego hará historia al convertirse en la primera nave espacial en orbitar una de las lunas de Júpiter a mediados de la década de XNUMX.
JUICE lleva una cámara de alta resolución y un radar de penetración terrestre para mapear los paisajes helados de Ganímedes, Calisto y Europa, junto con un conjunto de espectrómetros para medir la composición de sus cortezas heladas. Después del lanzamiento, la nave espacial JUICE desplegará un conjunto similar a un insecto de antenas y brazos con sensores para estudiar partículas y campos de plasma dinámicos alrededor de Júpiter y sus lunas.
La nave espacial JUICE de 13,141 libras (5,961 kilogramos) viajó al espacio a bordo del cohete Ariane 5 durante casi 28 minutos, obteniendo suficiente impulso de velocidad para escapar de la gravedad de la Tierra y dirigirse al sistema solar. Después de separarse de la etapa superior del Ariane 5, JUICE se puso en contacto con una estación terrestre y desplegó sus dos alas de paneles solares generadores de energía, cada una dispuesta en una formación distintiva en forma de cruz.
¡Tenemos una misión! Volamos a Júpiter”, dijo Andrea Accomazzo, director de operaciones del centro de control de la ESA en Darmstadt, Alemania. “Vamos allí completamente cargados de preguntas”.
Los paneles solares son los más grandes jamás construidos para una nave espacial interplanetaria, se extienden casi 89 pies (27.1 metros) de punta a punta con un área de 915 pies cuadrados (85 metros cuadrados). Su gran tamaño permitirá que JUICE produzca suficiente energía para la nave espacial y sus instrumentos científicos en Júpiter, unas cinco veces más lejos del sol que la Tierra. Las 23,560 células solares de la nave espacial generarán 850 vatios de potencia.
Según la ESA, los paneles solares de JUICE podrían alimentar toda una calle de casas al recolectar energía solar cerca de la Tierra. A la distancia de Júpiter del sol, los paneles solares solo podían alimentar un microondas.
Despegue del cohete Ariane 5 desde la Guayana Francesa con la misión europea Jupiter Icy Moons Explorer, o JUICE.
JUICE está iniciando un viaje interplanetario de ocho años para explorar Júpiter y tres de sus lunas más grandes.https://t.co/FZ6eqEewD2 pic.twitter.com/vzYzNhpEJc
- Vuelo espacial ahora (@SpaceflightNow) Abril 14, 2023
“Exploraremos Júpiter y sus lunas heladas, que son Europa, Ganímedes y Calisto, con un enfoque particular en Ganímedes, que es un objeto único en el sistema solar, la única luna con un campo magnético y la luna más grande del sistema solar. sistema”, dijo Olivier Witasse, científico del proyecto para la misión JUICE en la Agencia Espacial Europea. “El objetivo principal es entender si hay ambientes habitables entre esas lunas heladas alrededor de un planeta gigante como Júpiter”.
Los científicos creen que Europa, Ganímedes y Calisto albergan océanos de agua líquida debajo de sus cortezas heladas.
“Caracterizaremos, en particular, los océanos de agua líquida que se encuentran dentro de las lunas heladas”, dijo Witasse. “Entonces, la pregunta es, ¿dónde están ubicados esos océanos, a qué distancia debajo de la superficie de las lunas, cuál es la profundidad de este océano? ¿Cuánta agua tenemos? ¿Cuál es la composición de esta agua?
Construido por Airbus, JUICE tiene 10 instrumentos científicos desarrollados por equipos de investigación en Europa, Estados Unidos y Japón. Según la ESA, la misión está equipada con "el complemento de carga útil in situ, geofísico y de teledetección más poderoso jamás volado al sistema solar exterior".
Una sonda de radar dirigida por Italia sondeará la corteza helada que cubre las lunas de Júpiter, revelando estructuras a una profundidad de hasta 6 millas (9 kilómetros) bajo la superficie. La cámara principal de JUICE tomará fotografías de los patrones de nubes de Júpiter, los anillos y el terreno caótico y lleno de cráteres de Europa, Calisto y Ganímedes.
“Para comprender esta cuestión de habitabilidad, necesitamos explorar el sistema de Júpiter globalmente”, dijo Witasse. “Entonces, para estudiar a Júpiter, su atmósfera, su clima, su fuerte campo magnético giratorio, la luna volcánica Io, las otras lunas del sistema y cómo todos estos cuerpos están conectados entre sí”.
El lanzamiento de la misión JUICE el viernes se produjo un día después de lo previsto. Las autoridades cancelaron un intento de lanzamiento el jueves debido al riesgo de rayos en la base de lanzamiento en la Guayana Francesa.
Pero las condiciones meteorológicas eran aceptables el viernes por la mañana y el Ariane 5 encendió su motor principal alimentado con hidrógeno y dos propulsores de cohetes sólidos para impulsar la plataforma de lanzamiento con 2.9 millones de libras de empuje. Una etapa superior hizo el trabajo final de impulsar la nave espacial JUICE en una trayectoria para llevarla al sistema solar.
“Esto es algo de lo que creo que Europa puede estar extremadamente orgullosa”, dijo Josef Aschbacher, director general de la ESA. “Extremadamente orgulloso porque esta es una misión que está respondiendo preguntas de la ciencia que nos están quemando a todos.
“Por supuesto, una de estas preguntas es ¿hay vida ahí fuera? JUICE no encontrará vida, tengo que ser muy claro, pero JUICE estará identificando la habitabilidad de estas lunas heladas de Júpiter. Esta es una misión muy importante para todos nosotros, para toda la humanidad, ¿es posible la vida y cuál sería el hábitat donde podría existir la vida?”.
Los primeros 17 días de la nave espacial después del lanzamiento incluirán una serie de despliegues de instrumentos, antenas y brazos.
“JUICE es una nave espacial cuyo diseño y desarrollo llevó la mayor parte de la última década, y ahora está lista para su lanzamiento sobre el lanzador Ariane 5”, dijo Alessandro Atzei, ingeniero de sistemas de carga útil de la ESA para la misión JUICE. “Entonces, estamos hablando de naves espaciales bastante grandes con muchas características clave que realmente son sorprendentes. La gran antena de alta ganancia, los enormes paneles solares, 85 metros cuadrados y muchos, muchos brazos desplegables. Entonces, justo después del lanzamiento, será mucho trabajo asegurarse de que todo se implemente correctamente para que podamos comenzar nuestra misión”.
ESA seleccionó la misión JUICE para el desarrollo en 2012, superando propuestas para un observatorio de astrofísica de rayos X y una misión detectora de ondas gravitacionales en una competencia por financiamiento en el programa de ciencia espacial Cosmic Vision de la agencia.
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A pesar del gran impulso del cohete Ariane 5, la nave espacial JUICE no tomará una ruta directa a Júpiter. Dará una vuelta al sol una vez antes de regresar para un sobrevuelo de la Tierra y la luna en agosto de 2024, una maniobra para usar la gravedad para comenzar a remodelar la órbita de la sonda. El sobrevuelo será la primera vez que una nave espacial realice una maniobra de asistencia por gravedad tanto con la Tierra como con la Luna.
Un sobrevuelo de asistencia gravitatoria similar con Venus está programado para agosto de 2025, seguido de dos sobrevuelos más de la Tierra en 2026 y 2029. En un momento decisivo para la misión, JUICE encenderá su motor principal para ser capturado en órbita por la gravedad de Júpiter. en julio de 2031. Ese hito iniciará una serie de 35 sobrevuelos de Ganímedes, Calisto y Europa, realizando mediciones precisas del grosor de la capa de hielo global de Europa y buscando moléculas orgánicas.
“Júpiter, es realmente un sistema solar en miniatura”, dijo Witasse.
Luego, en 2034, JUICE maniobrará en órbita alrededor de Ganímedes para realizar un estudio detallado.
La nave espacial intentará confirmar la existencia de un océano subterráneo profundo en Ganímedes. Un instrumento de altímetro láser financiado principalmente por Alemania medirá la deformación de las mareas para ayudar a los científicos a aprender más sobre el hipotético océano interno de Ganímedes y recopilar datos para un mapa topográfico global de la luna más grande del sistema solar.
Los instrumentos de JUICE crearán un mapa de alta resolución de su superficie helada e investigarán el campo magnético de Ganímedes. Cuando JUICE se quede sin combustible, los controladores terrestres guiarán la nave espacial en un curso de colisión con Ganímedes para garantizar que no contamine ninguna otra luna en el sistema de Júpiter, lo que podría dificultar futuras misiones en busca de vida.
Muchos de los objetivos de JUICE siguen los descubrimientos realizados por la misión Galileo de la NASA, que recorrió el sistema de Júpiter de 1995 a 2003.
La misión JUICE no estará sola en Júpiter. La NASA planea lanzar su propia nave espacial multimillonaria con destino a Júpiter, Europa Clipper, desde el Centro Espacial Kennedy en Florida en octubre de 2024.
Europa Clipper se lanzará en un cohete más potente, el Falcon Heavy de SpaceX, y llegará a la órbita de Júpiter en abril de 2030, un año antes que JUICE. Las dos misiones son complementarias, JUICE se centró en Ganímedes y Europa Clipper se preparó para estudiar Europa, uno de los mejores candidatos para un mundo habitable en otras partes del sistema solar.
“Júpiter, es realmente un sistema solar en miniatura”, dijo Witasse.
Los científicos de los Estados Unidos y Europa están investigando oportunidades para realizar observaciones coordinadas entre el Europa Clipper y la nave espacial JUICE.
“Hemos estudiado las dos trayectorias en el sistema y podemos ver que podemos hacer una gran ciencia en Europa, cuando las dos naves espaciales pueden observar esta luna juntas”, dijo Witasse. “Un ejemplo sería un sobrevuelo de Clipper, seguido por el sobrevuelo de JUICE solo cuatro horas después”.
Otra misión robótica que actualmente orbita Júpiter es la nave espacial Juno de la NASA, que llegó al gigante gaseoso en 2016 y ahora ha completado 50 órbitas alrededor del planeta. La carga útil científica de Juno está diseñada para estudiar la atmósfera y la estructura interna de Júpiter, pero los científicos han ampliado recientemente el alcance de la misión para obtener imágenes de las lunas más grandes de Júpiter.
Europa Clipper y JUICE se convertirán en la tercera y cuarta nave espacial en orbitar Júpiter, luego de una serie de sobrevuelos únicos que comenzaron con las sondas Pioneer 10 y 11 de la NASA en 1973 y 1974.
La aviónica sensible de la nave espacial JUICE está contenida dentro de una bóveda revestida de plomo para protegerla de la fuerte radiación alrededor de Júpiter.
“Masa, potencia, todo está realmente optimizado para este tipo de misiones”, dijo Justin Byrne, jefe de programas científicos del constructor de naves espaciales Airbus Defence and Space. “La radiación es mortal para la electrónica y, a menos que la protejas, la electrónica comenzará a fallar. Tendríamos daños en la memoria y luego fallas catastróficas de las computadoras eventualmente”.
JUICE se adentrará más en el cosmos de lo que cualquier nave espacial europea haya llegado nunca por sí sola. La sonda Huygens de la ESA, que aterrizó en la luna Titán de Saturno, viajó a Saturno con la nave espacial Cassini de la NASA.
La nave espacial JUICE fue diseñada con redundancia, con dos computadoras y copias de seguridad para la mayoría de los sistemas principales, según Byrne.
“Además, debido a que Júpiter está muy lejos, no podemos controlarlo directamente”, dijo Byrne.
Las señales de radio tardan aproximadamente una hora y media en hacer el viaje de ida y vuelta entre la Tierra y Júpiter. Eso requirió que los ingenieros diseñaran la nave espacial JUICE con un software autónomo para detectar problemas y colocarse en una configuración segura el tiempo suficiente para esperar las órdenes de los controladores en la Tierra.
La antena de alta ganancia de 8.2 pies de ancho (2.5 metros) de JUICE transmitirá imágenes y datos científicos a la Tierra. Científicos de instituciones de investigación de todo el mundo analizarán las mediciones.
“No vamos a detectar vida con JUGO”, dijo Witasse. “Pero no obstante vamos a estudiar aspectos interesantes relacionados con la vida y la habitabilidad”.
Un espectrómetro de masas de iones en JUICE medirá el vapor de agua y otras moléculas en las tenues atmósferas de las lunas heladas. Otro instrumento medirá los perfiles verticales de las atmósferas de las lunas.
“Realmente, ¿el aspecto más interesante de la misión es saber dónde está esta agua?” Witasse dijo. “¿Cuál es la composición en términos de sal? ¿Cómo se relaciona eso con la habitabilidad de esas lunas?
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- Fuente: https://spaceflightnow.com/2023/04/14/europe-launches-spacecraft-on-eight-year-journey-to-explore-jupiters-moons/
