Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) – sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) mająca dotrzeć do układu Jowisza, w celu przebadania trzech jego księżyców: Ganimedesa, Kallisto i Europy. Sonda ma przeprowadzić poszukiwania płynnej wody znajdującej się pod powierzchnią tych obiektów, pod kątem możliwości występowania na nich życia. Ogłoszenie wyboru misji nastąpiło 2 maja 2012.

Historia Projekt misji został opracowany na podstawie wcześniejszego projektu Jupiter Ganymede Orbiter, który miał stanowić wkład ESA do misji Europa Jupiter System Mission – Laplace (EJSM/Laplace). Stanie się pierwszą misją klasy L (Large mission), L1 w Wizji Kosmicznej ESA. W kwietniu 2012 r. misja JUICE została wybrana przez ESA do realizacji, konkurując z projektem LISA (Laser Interferometer Space Antenna lub New Gravitational Wave Observatory), mającym na celu bezpośrednie wykrycie fal grawitacyjnych.

Sondę kosmiczną zmontowano w Tuluzie we Francji.

Plany Według planu start miał się odbyć 13 kwietnia 2023, jednak został odłożony ze względu na złą pogodę. Sonda została wyniesiona w przestrzeń za pomocą rakiety nośnej Ariane 5 (pierwotnie zakładano że będzie to rakieta Ariane 6) dzień później 14 kwietnia o 14:14 CEST. O 15:04 sonda nawiązała kontakt z Ziemią, a o 15:33 rozwinęła panele słoneczne.

Sonda w trakcie swojej podróży wykona cztery asysty grawitacyjne wokół Ziemi, Księżyca i Wenus, by po ok. 8 latach dotrzeć do systemu Jowisza. Trzy lata później, po przeprowadzeniu manewrów wokół Jowisza i jego księżyców, sonda wejdzie na orbitę księżyca Jowisza – Ganimedesa. W aparaturze badawczej znajdują się kamery, spektrometry i radar.

Cele naukowe 200px|thumb|Ganimedes 200px|thumb|Kallisto 200px|thumb|Europa Misja Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) przeprowadzi szczegółowe badania Ganimedesa jako obiektu planetarnego oraz dokona oceny potencjału do występowania na nim życia. Badania pozostałych księżyców galileuszowych, Europy i Kallisto, pozwolą na przeprowadzenie analiz porównawczych. Uważa się, że te trzy księżyce mogą zawierać wewnętrzne oceany ciekłej wody, a ich zbadanie pomogłyby w zrozumieniu możliwości występowania życia w lodowych światach.

Główne cele naukowe przewidziane dla badań Ganimedesa i (w mniejszym stopniu) dla Kallisto są następujące: zbadanie powierzchniowych oceanów oraz wykrycie przypuszczalnych podpowierzchniowych zbiorników wodnych; zmapowanie topograficzne, geologiczne oraz wyglądu powierzchni; zbadanie fizycznych właściwości skorupy lodowej; zbadanie wewnętrznego rozkładu masy księżyca, dynamiki i ewolucji jego wnętrza; zbadanie jego atmosfery; zbadanie jego pola magnetycznego oraz jego oddziaływania z magnetosferą Jowisza.

Badania Europy będą skupiały się na określeniu składu chemicznego atmosfery pod kątem możliwości występowania życia, w tym istnienia w niej cząsteczek organicznych, oraz właściwości ukształtowania powierzchni i niewodnego lodu. Ponadto JUICE przeprowadzi po raz pierwszy podpowierzchniowe sondowanie tego księżyca, w tym badanie minimalnej grubości pokrywy lodowej w najbardziej obecnie aktywnych regionach.

Sonda Główne założenia projektu sondy wynikają z dużych odległości od Słońca, wykorzystaniu energii słonecznej oraz wysokiego promieniowania Jowisza. Parametry orbit Jowisza i Ganimedesa oraz duża liczba manewrów przelotowych (ponad 25 asyst grawitacyjnych i dwa przeloty w pobliżu Europy) wymagają, by sonda miała duży zapas paliwa chemicznego w ilości około 3 ton.

Instrumenty sondy 21 lutego 2013 ESA ogłosiła listę eksperymentów, które ma przeprowadzić sonda JUICE. Na jej pokładzie znajdzie się dziesięć instrumentów naukowych. Dodatkowy eksperyment wykorzysta system telekomunikacyjny sondy i sieć radioteleskopów na powierzchni Ziemi.

Dwa z instrumentów naukowych sondy: eksperyment fal submilimetrowych (SWI) oraz eksperyment fal radiowych i plazmowych (RPWI) powstają z udziałem Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk oraz firmy Astronika.

InstrumentOpis instrumentu Kierownik eksperymentu (Principal Investigator) JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator) Kamera optyczna przeznaczona do badania globalnej, regionalnej i lokalnej morfologii i procesów na księżycach oraz obserwacji chmur na Jowiszu. Kamera wyposażona w 13 filtrów barwnych. Pole widzenia 1,3°. Rozdzielczość przestrzenna do 2,4 m na powierzchni Ganimedesa i ok. 10 km na Jowiszu. P. Palumbo, Università degli Studi di Napoli "Parthenope", Włochy MAJIS (Moons and Jupiter Imaging Spectrometer) Hiperspektralny spektrometr obrazujący w podczerwieni przeznaczony do obserwacji struktury chmur troposferycznych na Jowiszu oraz scharakteryzowania lodów i minerałów na powierzchni księżyców lodowych. Obserwacje w zakresie długości fal 0,4 – 5,7 µm z rozdzielczością spektralną 3 – 7 nm. Rozdzielczość przestrzenna do 25 m na powierzchni Ganimedesa i ok. 100 km na Jowiszu. Y. Langevin, Institut d'Astrophysique Spatiale, Francja UVS (UV imaging Spectrograph) Spektrometr obrazujący w ultrafiolecie przeznaczony do scharakteryzowania składu i dynamiki egzosfer księżyców lodowych, badania jowiszowych zórz polarnych oraz składu i struktury górnych warstw atmosfery. Instrument posłuży do wykonywania obserwacji zarówno w nadirze, jak i do sondowania podczas okultacji słonecznych i gwiazdowych. Obserwacje w zakresie długości fal 55 – 210 nm z rozdzielczością spektralną < 0,6 nm. Rozdzielczość przestrzenna do 0,5 km na powierzchni Ganimedesa i 250 km na Jowiszu. R. Gladstone, Southwest Research Institute, Stany Zjednoczone SWI (Sub-millimeter Wave Instrument) Instrument do obserwacji w zakresie fal submilimetrowych przeznaczony do badania rozkładu temperatury, składu i dynamiki stratosfery i troposfery Jowisza oraz egzosfer i powierzchni księżyców lodowych. Spektrometr heterodynowy z anteną o średnicy 30 cm, pracujący w dwóch zakresach widmowych (1080 – 1275 GHz i 530 – 601 GHz) ze spektralną zdolnością rozdzielczą ok. 107. P. Hartogh, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Niemcy GALA (GAnymede Laser Altimeter) Wysokościomierz laserowy służący do badania deformacji pływowych Ganimedesa oraz morfologii i topografii powierzchni księżyców lodowych. Rozdzielczość pozioma 20 m i pionowa 0,1 m z wysokości 200 km. H. Hussmann, DLR, Institut für Planetenforschung, NIemcy RIME (Radar for Icy Moons Exploration) Radar penetrujący lód przeznaczony do badania podpowierzchniowej struktury księżyców lodowych do głębokości 9 km z rozdzielczością pionową do 30 m wewnątrz lodu. Radar pracujący na częstotliwości centralnej 9 MHz (szerokość pasma 1 i 3 MHz) z anteną o rozmiarze 16 m. L. Bruzzone, Università degli Studi di Trento, Włochy J-MAG (A magnetometer for JUICE) Magnetometr przeznaczony do scharakteryzowania jowiszowego pola magnetycznego, jego interakcji z wewnętrznym polem magnetycznym Ganimedesa oraz do zbadania podpowierzchniowych oceanów na księżycach lodowych. Magnetometry transduktorowe (bliższy i dalszy) umieszczone na wysięgniku. M. Dougherty, Imperial College London, Wielka Brytania PEP (Particle Environment Package) Zestaw instrumentów przeznaczony do scharakteryzowania środowiska plazmowego w układzie Jowisza. Pomiary gęstości i strumieni dodatnich i ujemnych jonów, elektronów, neutralnych gazów egzosferycznych, plazmy termicznej i wysokoenergetycznych atomów neutralnych w zakresie energii od < 0,001 eV do > 1 MeV. Skład egzosfer księżyców zostanie zmierzony ze zdolnością rozdzielczą powyżej 1000. S. Barabash, Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF) w Kirunie, Szwecja RPWI (Radio & Plasma Wave Investigation) Instrument do odbioru fal radiowych i plazmowych przeznaczony do scharakteryzowania emisji radiowych i środowiska plazmowego Jowisza i jego księżyców lodowych. W skład RPWI wchodzą cztery eksperymenty: GANDALF, MIME, FRODO i JENRAGE. Zestaw czujników, w tym dwie sondy Langmuira, posłuży do pomiarów wektorów pola elektrycznego prądów stałych aż do częstotliwości 1,6 MHz oraz do scharakteryzowania plazmy termicznej. Anteny i odbiorniki średniej i wysokiej częstotliwości posłużą do pomiarów pól elektrycznych i magnetycznych w emisjach radiowych w zakresie częstotliwości 80 kHz – 45 MHz. J.-E. Wahlund, Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF) w Uppsali, Szwecja 3GM (Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons) Eksperyment radiowy składający się z transpondera w paśmie Ka i ultrastabilnego oscylatora. Pomiary pola grawitacyjnego Ganimedesa (do 10. stopnia), rozmiarów podpowierzchniowych oceanów na księżycach lodowych oraz badania struktury neutralnych atmosfer i jonosfer Jowisza (w zakresie 0,1 – 800 mbar) i jego księżyców. L. Iess, Università di Roma "La Sapienza", Włochy PRIDE (Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment) Eksperyment wykorzystujący system telekomunikacyjny sondy JUICE i system obserwatoriów VLBI do wykonania precyzyjnych pomiarów pozycji i prędkości sondy, w celu zbadania pól grawitacyjnych Jowisza i księżyców lodowych. L. Gurvits, Joint Institute for VLBI in Europe, Holandia

Zobacz też Księżyce Jowisza Galileuszowe księżyce Jowisza

Przypisy

Bibliografia Strona ESA poświęcona projektowi JUICE

Kategoria:Eksploracja Jowisza Kategoria:Sondy kosmiczne Europejskiej Agencji Kosmicznej