Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) | |
---|---|
JUICE (desenul artistului) | |
Client | Agenția Spațială Europeană |
Operator | Agenția Spațială Europeană |
Sarcini | studiul sistemului Jupiter |
Satelit | Jupiter |
platforma de lansare | ELA-3 |
vehicul de lansare | Ariane-5 (portul spațial Kourou) |
lansa | aprilie 2023 [1] |
Intrarea pe orbită | iulie 2031 [1] |
Durata zborului | 7,6 ani |
Deorbitează | 2035 |
ID NSSDCA | SUC |
Specificații | |
Greutate | 5 t |
sci.esa.int/science-e/ww… | |
Fișiere media la Wikimedia Commons |
Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) este o stație interplanetară automată a Agenției Spațiale Europene , concepută pentru a studia sistemul Jupiter , în principal sateliții Ganymede , Europa și Callisto , pentru prezența oceanelor subterane de apă lichidă în aceste luni. Cercetările pe Io vor fi efectuate doar de la distanță.
Scopul misiunii JUICE este de a explora Ganymede ca o lume bogată în apă, ceea ce este esențial pentru determinarea potențialei locuințe a sistemului solar în afara Pământului. În plus, o atenție deosebită va fi acordată studiilor interacțiunilor magnetice și plasmatice unice ale lui Ganymede și Jupiter. Misiunea a fost aprobată pe 2 mai 2012 ca principală clasă L1 ca parte a programului Cosmic Vision pentru 2015-2025 [2] . Costul aproximativ al programului este de 850 de milioane de euro [3] (în prețuri 2011). Conducătorul științific al proiectului (Study Scientist) este Dmitri Titov (ESA).
În 1995 , nava spațială Galileo a ajuns în sistemul Jupiter pentru a efectua studii detaliate ale planetei și lunilor sale, în urma misiunilor Pioneers 10 și 11 , Voyagers 1 și 2 și Ulysses . O atenție deosebită a fost acordată studiului a patru sateliți galileeni - Io , Europa, Ganymede și Callisto - în care (cu excepția lui Io) au fost descoperite oceane subterane. Galileo a reușit să detecteze și un câmp magnetic în jurul lui Ganymede, care este probabil generat de convecția în miezul lichid.
Studiile efectuate de aparatul Cassini la începutul secolului al XXI-lea au arătat că lunile lui Saturn , Enceladus și Titan , au și oceane lichide subterane.
Aceste descoperiri au dus la apariția unei noi paradigme de lumi locuibile, conform căreia sateliții de gheață ai giganților gazosi sunt locuri favorabile pentru originea vieții. Este probabil ca exoplanetele care au luni înghețate cu un ocean subteran să fie o apariție mult mai frecventă în univers decât planetele precum Pământul nostru , care necesită condiții speciale pentru apariția vieții. Galileo a făcut o descoperire importantă și anume prezența unui câmp magnetic în Ganymede, singurul satelit din sistemul solar care are un câmp similar. Se crede că Ganymede și Europa sunt încă active în interior datorită influenței puternice a mareelor a lui Jupiter.
Chiar și în timpul funcționării lui Galileo și, de asemenea, după dezorbita lui în 2003, comunitatea științifică a făcut în mod repetat încercări de a obține finanțare pentru următoarea misiune de studiere a sistemului Jupiter. Aproape toate au fost respinse din două motive principale - din cauza complexității ridicate și a lipsei de fonduri.
Misiunea sondei Juno lansată pe 5 august 2011, sosind la Jupiter în 2016, se concentrează exclusiv pe studierea gigantului gazos în sine și nu este concepută pentru a-i studia sateliții. Teoretic, capacitățile camerei color ale lui Juno ar permite imaginea celei mai apropiate luni galileene a lui Jupiter, Io. Cu toate acestea, chiar și în cele mai favorabile condiții, dimensiunea imaginii va fi neglijabilă datorită caracteristicilor camerei lui Juno: dacă Io se află direct deasupra lui Juno, la o distanță de aproximativ 345 mii km, atunci rezoluția imaginilor va fi de doar 232 km. per pixel, sau aproximativ 16 pixeli. Imaginile altor sateliți vor fi și mai puțin clare [9] . În același timp, doar imaginile care vor avea o rezoluție de la câțiva kilometri până la câțiva metri pe pixel prezintă interes științific (de exemplu, detaliul maxim al imaginilor de la camera Galileo la filmarea suprafeței Europei a fost de 6 m pe pixel).
Faza zborului interplanetar [1]
Faza Turului Jupiter
Faza Turului Ganymede
JUICE va caracteriza Europa, Ganymede și Callisto în ceea ce privește structura lor interioară, compoziția și activitatea geologică, va identifica zonele cu oceane subterane și va extinde cunoștințele noastre despre posibila locuință a acestor lumi. JUICE va măsura grosimea crustei de gheață a Europei și va determina locația pentru cercetările viitoare. Misiunea include, de asemenea, studiul lui Jupiter însuși și interacțiunea sateliților galileeni cu gigantul gazos. Jupiter este arhetipul planetelor gigantice care au fost găsite din abundență în jurul altor stele. Misiunea JUICE ne va permite să înțelegem mai bine potențialul giganților gazieri și al sateliților lor pentru existența vieții. Durata totală a cercetării este de 3,5 ani.
JUICE va explora Ganymede pentru cea mai mare parte a misiunii sale: timpul total de explorare al satelitului va fi de 30% din programul total al misiunii. Ganimede este în primul rând interesant pentru că este singurul satelit din sistemul solar care își generează propriul câmp magnetic. În plus, există o ipoteză despre prezența unui ocean subteran de apă lichidă pe acesta. Durata totală a cercetării în apropiere este de 280 de zile, timp în care JUICE va efectua 15 zboruri prin satelit la diferite altitudini, de la 300 la 50.000 km. O hartă globală prin satelit va fi generată cu o rezoluție de 400 m per pixel. Cele mai interesante obiecte vor fi fotografiate cu o rezoluție de până la câțiva metri pe pixel.
Studiile științifice vizate ale lui Ganymede sunt următoarele:
Studiile științifice vizate ale lui Callisto sunt următoarele:
Datorită nivelului relativ scăzut de protecție împotriva radiațiilor, sunt planificate doar 2 zboruri ale Europei la o altitudine de 400–500 km de suprafața satelitului (un studiu complet al acestui satelit ar necesita aproximativ 50–100 de zboruri de la JUICE). Timpul total pentru studierea satelitului va fi de 10% din programul total al misiunii. Thera și Thrace Macula, precum și Lenticulae, au fost selectate ca obiecte de studiu în perioada de cea mai apropiată apropiere a sondei de suprafață. Durata unui studiu detaliat al Europei va fi de 36 de zile, totalul - aproximativ un an (studii la distanță). Accentul în studiul Europei va fi pus nu pe căutarea materiei organice, ci pe înțelegerea formării crustei de gheață a satelitului și a compoziției sale. JUICE va fi primul lander care va scana suprafața Europei și va determina atât grosimea minimă a scoarței de gheață de sub regiunile cele mai active ale Lunii, cât și adâncimea oceanului de sub acestea.
Țintele de cercetare ale Europei sunt următoarele:
Spre deosebire de predecesorul lui JUICE, sonda spațială Galileo, Io va fi explorată doar de la distanță, de la o distanță nu mai departe de orbita Europei. Acest lucru se datorează faptului că, pentru a menține costul misiunii în regiunea de 1 miliard de euro, protecția împotriva radiațiilor a sondei nu va putea proteja electronicele de lângă Jupiter la nivelul necesar (din același motiv, sunt planificate doar două zboruri ale Europei). Cu toate acestea, JUICE va efectua teledetecție a activității vulcanice a satelitului.
Cercetarea Jupiter va reprezenta mai mult de 40% din programul total al misiunii:
Stația JUICE va fi lansată pe orbită de racheta transportoare europeană „ Ariane-5 ” (aceasta va fi ultima lansare a acestei rachete) [1] .
JUICE va avea 11 instrumente științifice cu o masă totală de 104 kg. La creație vor lua parte oameni de știință din 15 țări europene, precum și din SUA, Japonia și Rusia. Laboratorul de propulsie cu reacție (JPL) al NASA va dezvolta echipamente care să primească și să transmită semnalul radar către Pământ. NASA estimează investiția totală în misiune la 114,4 milioane de dolari.
Instrumente de teledetecție:
Instrumente pentru studiul magnetosferelor lui Jupiter și Ganimede:
Instrumente pentru studierea structurii fizice a lunilor în timpul zburărilor apropiate:
Actuala generație de AMS, concepută pentru a explora sistemul Jupiter cu o sosire în anii 2030, este formată din vehicule de la agențiile spațiale europene, americane și chineze. Acestea sunt JUICE (ESA), Europa Clipper (NASA) și Tianwen-4 (CNSA). Succesul acestor misiuni va asigura în mare măsură dezvoltarea viitoare a vehiculelor de coborâre la suprafața sateliților galileeni.
Un proiect NASA pentru explorarea Europei, care a apărut imediat după retragerea SUA din programul internațional Europa Jupiter System Mission și anularea misiunii Jupiter Europa Orbiter. Lansarea stației este programată pentru octombrie 2024, sosirea în sistemul Jupiter - în aprilie 2030.
Misiunea Europa Clipper se va compara favorabil cu misiunea JUICE în ceea ce privește explorarea Europei: perioada nominală garantată de funcționare a sondei în regiunea Europa va fi de cel puțin 109 zile (față de 36 de zile pentru JUICE). Timpul total pentru cercetarea Europei va fi de 3,5 ani (față de 1 an pentru JUICE), timp în care sonda va efectua 45 de zboruri prin satelit (împotrivă a 2 zboruri pentru JUICE) la o altitudine de 2700 până la 25 km. La cea mai apropiată apropiere a sondei de suprafață (25 km de suprafața înghețată a satelitului față de 400-500 km pentru JUICE), radarul va avea șansa maximă de a determina grosimea crustei de gheață a Europei și adâncimea apei. oceanul care stă la baza acestuia (și în cea mai favorabilă combinație de circumstanțe, chiar și salinitatea sa). ). Pe parcursul unei misiuni nominale, Clipper va transmite un terabit de date, inclusiv imagini de înaltă rezoluție de până la 0,5 metri per pixel, date de sondare radar și spectre de suprafață și măsurători de câmp magnetic. Pe baza rezultatelor obținute în timpul misiunii, se va stabili locul de aterizare al vehiculului de coborâre în cadrul următoarei misiuni.
Agenția Spațială Chineză intenționează să implementeze misiunea Tianwen-4, cu o lansare provizorie în 2030. Misiunea va consta din două vehicule, dintre care unul este conceput pentru a studia sistemul Jupiter de pe orbită, al doilea - sistemul Uranus dintr-o traiectorie de zbor. Nava spațială, concepută pentru a studia sistemul Jupiter, ar trebui, în cele din urmă, să intre pe orbită în jurul lui Callisto [11] .
Cu aproximativ 4 ani înainte ca JUICE să sosească în sistemul Jupiter, va fi pus în funcțiune Telescopul de 30 de metri , care va putea obține imagini cu același detaliu ca Galileo (35 de kilometri pe pixel; de 10 ori mai bun decât telescopul Hubble) [12] ] [13] . Telescopul european extrem de mare , care va fi pus în funcțiune în 2025 și are un diametru al oglinzii de 39 de metri, va putea face imagini la o rezoluție de aproximativ 25 km per pixel.
Agenția Spațială Europeană | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||
|
Explorarea lui Jupiter cu nave spațiale | |
---|---|
Dintr-o traiectorie de zbor |
|
De pe orbită | |
Sonde de aterizare | |
Misiuni viitoare | |
Misiuni anulate | |
Vezi si |
Lansări în spațiu planificate | |
---|---|
2022 | noiembrie Marș lung -3B / Chinasat 19 (5) Antares / Cygnus CRS NG-18 (6) Falcon 9 / Galaxy 31 și 32 (8) Atlas-5 / JPSS-2 (9) Marș lung-7 / Tianzhou-5 (12) SLS / Artemis 1 (14) Falcon 9 / SpaceX CRS-26 (18) Falcon 9 / HAKUTO-R (22) Vega-C / Pleiades Neo 5 & 6 (23) Marș lung-2F / Shenzhou-15 Falcon 9 / Eutelsat 10B Falcon 9 / Starlink 4-37 PSLV -CA / Oceansat-3 decembrie Falcon 9 / SWOT (5) Ariane-5 / Galaxy 35 și 36, MTG-I1 (14) Falcon 9 / O3b mPower 1 & 2 (15) Ariane-5 / Ovzon-3 Falcon 9 /SDA Tranșa 0 Falcon 9 /Transporter 6 Falcon Heavy / ViaSat-3 Americas trimestrul IV Angara-1.2 / KOMPSAT-6 Atlas-5 / NROL-107 Atlas-5 / ViaSat-3 Falcon 9 / One Web 15 Falcon 9 / WorldView Legion 1 & 2 Data nu este anunțată Vega / BIOMASA EarthCARE Electron / RASR-3 Electron / RASR-4 Falcon 9 /SArah 2 & 3 Falcon 9 / SES 18 și SES 19 Soyuz-2.1a / CAS500-2 Soyuz-2.1b / Ionosfera-M #1, #2 Soyuz-2 / Resurs-P 4 Soyuz-2 / Resurs-P 5 H3 / ALOS-3 H3 / ALOS-4 H3 / HTV-X1 GSLV / GISAT-2 SSLV / BlackSky 5, 6, 9, 10 Starship / OTF |
2023 | Falcon 9 / Amazonas Nexus (ianuarie) Falcon 9 / GPS III-06 (ianuarie) Falcon 9 / O3b mPower 3 și 4 (ianuarie) Falcon 9 / SpaceX CRS-27 (ianuarie) Falcon Heavy /USSF-67 (ianuarie) Soyuz-2.1a / Progress MS-22 (februarie) Falcon 9 / O3b mPower 5 și 6 (februarie) LVM-3 / OneWeb India-2 (februarie) Delta-4 Heavy / NROL-68 (martie) Soyuz-2.1a / Soyuz MS-23 (martie) Falcon 9 / IM-1 (martie) Falcon 9 / Polaris Dawn (martie) Falcon 9 / SpaceX Crew-6 (martie) Soyuz-2.1b / Meteor-M nr. 2-3 (sfertul I) Falcon 9 / Inmarsat-6 F2 (Q1) Falcon Heavy / Jupiter-3 (Q1) PSLV / Aditya (Q1) Vulcan / Peregrine (Q1) Vulcan / SNC Demo-1 (Q1) Antares / Cygnus CRS NG-19 (aprilie) Atlas-5 / Boe-CFT (aprilie) Soyuz-2.1a / Bion-M #2 (aprilie) H-IIA / SLIM, XRISM (aprilie) Falcon 9 / Ax-2 (mai) LVM-3 / Chandrayan-3 (iunie) Vega-C / Sentinel-1C (Q2) Falcon 9 / Galaxy 37 (Q2) Falcon Heavy / USSF-52 (Q2) Soyuz-2.1b / Luna-25 (iulie) Falcon 9 / Iridium-9 (vara) Vega-C / Space RIDER (QIII) Falcon Heavy / Psyche (10 octombrie) Falcon 9 / ASBM (toamnă) Angara-A5 / Orel (15 decembrie) Ariane-6 / Demo Bikini (sfertul IV) Ariane-6 / Galileo 29 & 30 (sfertul IV) Falcon 9 / Cygnus CRS NG-20 (2 p/g) Ariane-5 / SUC Atlas-5 / Boeing Starliner-1 Starship / # DearMoon Delta-4 Heavy / NROL-70 Soyuz-2.1a / Arktika M №2 Soyuz-2.1b / Meteor-M Nr 2-4 H3 / HTV-X2 Falcon 9 / Ax-3 Falcon 9 / Blue Ghost Falcon 9 / Euclid Falcon 9 / IM-2 Satelitul Falcon 9 /Nusantara Lima LVM-3 / Gaganyaan-1 LVM-3 / Gaganyaan-2 |
2024 | Falcon 9 / PACE (ianuarie) GSLV / NISAR (ianuarie) Soyuz-2.1b / Revizuire-1 (Q1) Falcon 9 / IM-3 (Q1) Falcon Heavy / GOES-U (aprilie) SLS / Artemis 2 (mai) Falcon 9 / MRV-1 (primăvară) Bereshit -2 (prima jumătate a anului) H3 / MMX (septembrie) Angara-A5 / Orel (septembrie) Falcon Heavy / Europa Clipper (octombrie) Luna 26 (13 noiembrie) Falcon Heavy / PPE, HALO (noiembrie) Falcon Heavy / VIPER (noiembrie) Shukrayan-1 (decembrie) Falcon 9 / AIDA Hera (2 h/an) Răsărit de lună GSLV / Mangalyan-2 LVM-3 / Gaganyaan-3 Epsilon-S / DESTINY+ Falcon 9 / Ax-4 Falcon 9 / Cygnus CRS NG-21 Falcon 9 / Cygnus CRS NG-22 Falcon 9 / SpaceX Crew-7 Falcon Heavy /SpaceX GLS-1 Changzheng-5 / Chang'e-6 Soyuz-2.1b / Ionosfera-M #3, #4 Changzheng-5 / Chang'e-7 H3 / HTV-X3 Vega-C / CSG-3 |
2025 | Falcon 9 / IMAP (februarie 2025) Falcon 9 / SPHEREx (aprilie) Luna 27 (august 2025) Angara-A5 / Orel (septembrie 2025) Spektr-UV (23 octombrie 2025) Angara-A5 / NEM (2025) Vega-C / ClearSpace-1 (2025) Soyuz-2.1a / Arktika M nr. 3 (2025) SLS / Artemis 3 (2025) |
2026+ | SLS / Artemis 4 (martie 2026) Falcon Heavy / Roman (octombrie 2026) PLATON (2026) Falcon Heavy /SpaceX GLS-2 (2026) Sample Retrieval Lander (2026) Soyuz-2.1a / Arktika M nr. 4 (2026) Dragonfly (iunie 2027) Europa Lander (2027+) Luna-28 (2027) Luna-29 (2028) ARIEL (2029) Venera-D (2029+) ATHENA (2034) ISP (2036) LISA (2037) |
Lansările cu echipaj sunt scrise cu caractere aldine . Între (paranteze) este data planificată de lansare în UTC. Informațiile din șablon au fost actualizate ultima dată pe 29 septembrie 2022 06:20 ( UTC ). |