“Trois, deux, un – et decollage!” Nisan ayında Fransız Guyanası’ndaki Kourou’daki kontrol merkezinden geri sayımın son üç saniyesi böyle sayılıyor. Ardından son Ariane 5 fırlatma araçlarından biri Avrupa Uzay Üssü’nden havalanacak. Avrupa Uzay Ajansı ESA’nın bugüne kadarki en büyük gezegen misyonunun hedefi, büyük buzlu uyduları Ganymede, Callisto ve Europa ile Jüpiter’dir. JUICE, 2031’den itibaren onları yakından inceleyecek. Ayların buzlu kabuklarının altında muhtemelen yaşamın bile var olabileceği okyanuslar var. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’ndeki (DLR) Gezegen Araştırmaları Enstitüsü, on bilimsel araçtan ikisinin yapımında önemli bir rol oynadı. DLR’deki Alman Uzay Ajansı, federal hükümet adına Alman ESA’nın JUICE’a yaptığı katkıları yönetiyor ve ayrıca görevin sonuna kadar Ulusal Uzay Programından yedi aracı yaklaşık 100 milyon avro ile finanse edecek.
Güney Amerika’ya uçakla
İlk olarak, JUICE’ın (JUpiter ICy Moons Explorer) Avrupa’dan Güney Amerika’ya taşınması gerekiyor. 2.450 kilogram ağırlığındaki yakıtsız, boş uzay aracı şu anda Güney Fransa’nın Toulouse kentinde endüstriyel ana yüklenici Airbus Defence and Space’te bulunuyor ve Kourou’ya taşınmak üzere paketlenmeden önce 20 Ocak 2023’te medyaya sunuldu. Atlantik üzerinden ulaşım, şubat ayının başında kargo uçağıyla gerçekleştirilecek. Kourou’da, sonda daha sonra Ariane 5 ECA fırlatıcısına yerleştirilir ve koruyucu bir kaplama ile kaplanır – kaplama adı verilir. Dolu, JUICE sondası daha sonra beş ton ağırlığındadır. Jüpiter’e sekiz yıllık yolculuk için fırlatma penceresi Nisan ayında açılıyor.
JUICE, ESA’nın Kozmik Vizyon programında “L”nin “Büyük” anlamına geldiği ilk L sınıfı görevdir. Bu program, güneş sisteminin nasıl “işlediğini”, gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve bugüne kadar sadece Dünya’da bildiğimiz yaşamın hangi koşullar altında ortaya çıktığını öğrenmeyi amaçlıyor. Büyük bir proje, büyük bilim yükü ile JUICE’tır ve hedef Jüpiter büyüktür çünkü güneş sistemindeki en büyük gezegen, Dünya’dan güneşe beş kat daha uzak, 140.000 kilometre, on kat daha büyük ve 318 kat daha fazla. kütlesi ana gezegenimizdir ve yörüngesinde toplam 79 uydu vardır. Bunlardan en büyük dördü – Ganymede, Callisto, Io ve Europa – büyük bilimsel ilgi görüyor. Kaşifleri Galileo Galilei’den (1564-1641) sonra “Galile uyduları” olarak da adlandırılırlar.
Üç buz dünyası ve volkanik bir ısı cehennemi
Dördünün en içteki olanı olan Io, gezegenin gelgit kuvvetleri tarafından o kadar sert bir şekilde yuvarlanır ki, kaya örtüsünde sürekli olarak bin santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda magma oluşur ve erimiş kaya büyük volkanlar tarafından yüzeye taşınır. Kükürt sarısı Io, güneş sistemindeki volkanik olarak en aktif cisimdir. İçten dışa üç uyduyu Europa, Ganymede ve Callisto takip edin. 5.262 kilometrelik çapıyla Ganymede, güneş sistemindeki en büyük uydudur; Çapları 4.000 kilometreden az olan Europa ve Io, yaklaşık olarak Dünya’nın ayı büyüklüğünde, Callisto ise 4.821 kilometrelik çapıyla gezegen sistemimizin üçüncü büyük uydusu.
Europa’nın Jüpiter’in yörüngesinde dolanması Io’nun iki katı, Ganymede’nin dört katı uzun sürüyor. Bu, bu üç ayın her zaman bir dizi inci gibi sıralandığı anlamına gelir. Bu, güçlü yerçekimi ve Jüpiter’den yayılan gelgit kuvvetleriyle birlikte Europa ve Ganymede’nin iç kısımlarında da ısı yaratan rezonans etkileri yaratır. Sonuç olarak, eksi 160 derece kadar soğuk olan bu uyduların buz kabuklarının altında, güneşe 700 milyon kilometreden daha uzaktaki suların donmasını engellemeye ve kabuk altı okyanusları denilen derin su katmanlarını korumaya yetecek kadar ısı vardır. .
Kilometrelerce buz kabuğunun altındaki okyanuslar (ve yaşam?)
Europa örneğinde, sadece birkaç kilometre kalınlığındaki buz tabakasının altındaki okyanusun derinliği 100 kilometreden bile fazla olabilir. Bu, Europa’nın yüzeyinin altında, dünyadaki tüm okyanusların toplamından daha fazla su olduğu anlamına gelir. Ganymede’de olduğu gibi Callisto’nun iç kısmında bir okyanus da olabilir, manyetik alan ölçümleri burada net göstergeler sağlamıştır. Ganymede, Callisto gibi birkaç su katmanına sahip olabilir, ancak daha derinlerde olabilir.
Su, yaşamın doğuşu ve gelişmesi için temel bir gereksinimdir. Bu nedenle, uzay kameralarının görüş alanından gizlenmiş olarak, Jüpiter’in buzlu uydularının kabuk altı okyanuslarında yaşamın ortaya çıktığı düşünülebilir. JUICE bulamayacak, ancak buzlu ayları NASA’nın önceki misyonları Voyager (1979’da iki uçuş) ve Galileo’dan (yörünge aracı, 1995-2003) ve ayrıca okyanusların gerçekten var olup olmadığını, ne kadar derin olduğunu daha ayrıntılı olarak karakterize edebilecek. bunlar, ne kadar su içerdikleri ve suda hangi mineral maddelerin çözülebileceğidir.
Kamera JANUS, Ganymede ve Europa’yı haritalıyor
Bu ve diğer soruları yanıtlamayı amaçlayan JUICE araçlarından biri de JANUS kamera sistemidir. JANUS’un ana görevi, Ganymede ve Europa’daki manzaraların fotoğraf kaydı ve haritalanmasıdır. Ayrıca, kabuk altı okyanuslardan sorumlu olan yüzeyde görülebilen gelgit etkilerinin etkileri – çatlaklar ve sırtlar gibi tektonik olaylar veya kriyo (buz) volkanizmasının bir sonucu olarak farklı minerallerin neden olduğu spektral değişiklikler – kaydedilecek ve yorumlanmıştır.
Yüksek mekansal çözünürlüğe ek olarak, kamera sistemi görünür ışıkta ve yakın kızılötesinde 13 spektral kanala sahiptir. Uzaktan, birçok küçük uydunun yanı sıra Io da gözlemlenecek. JANUS İtalya, Almanya, İspanya ve Büyük Britanya’da geliştirildi, donanımın bazı bölümleri DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nde yapıldı.
Lazerlerle okyanusların izinde
GALA, Ganymede Lazer Altimetre, küresel iç okyanusun varlığına kanıt sağlamak için Ganymede’nin buz kabuğunun gelgit deformasyonunu ölçecek. Ek olarak, Ganymede’nin küresel bir yükseklik modelini oluşturmak için birleştirilen birkaç milyon geçiş süresi ölçümünden, ayın bölgesel ve yerel topografyasının kapsamlı bir haritası oluşturulur. Bu, bu buzlu ayın eşsiz yüzeyini oluşturan süreçleri anlamayı mümkün kılar. Ek olarak, ayın şeklinin gelgit deformasyonu, Ganymede’nin Jüpiter etrafındaki yedi günlük yörüngesi sırasında farklı zamanlarda yapılan ölçümlerden belirlenir. Farklı yörünge noktalarındaki deformasyonun gücünden, iç okyanusun varlığı kanıtlanabilir ve üstteki buz tabakasının mekanik özellikleri belirlenebilir.
Deney ayrıca Europa ve Callisto üzerindeki ölçümleri de kaydedecek. Europa’da yüzeyin hemen altında su izleri umulursa, bunun Callisto’da daha derin katmanlarda bulunması muhtemeldir. GALA, DLR’nin sorumluluğu altında geliştirildi ve endüstriyel ortak HENSOLDT Optronics GmbH (Oberkochen) ve Almanya, Japonya, İsviçre ve İspanya’dan araştırma kurumlarıyla işbirliği içinde inşa edildi. Dış güneş sisteminde böyle bir alet ilk kez kullanılıyor.
Jüpiter ve uyduları için hava tahmini
JUICE gemisinde Almanya’dan gelen bir başka enstrüman da Göttingen’deki Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nün ana sorumluluğu olan Milimetre Altı Dalga Enstrümanıdır (SWI). Gaz devi Jüpiter’in atmosferinin orta katmanlarının yanı sıra son derece ince atmosferlere – burada ekzosferlerden daha çok söz ediliyor – ve Galile uydularının yüzeylerine yakından bakılacak. Jüpiter’in atmosferinin çeşitli katmanlarının sıcaklık yapısını, dinamiklerini ve bileşimini, bunların birbirleriyle etkileşimlerini ve Jüpiter’in iç yapısını belirlemeye odaklanılmıştır.
Güçlü Alman katılımıyla ESA misyonu
JUICE, güneş sisteminin gezegenlerini incelemeye yönelik en büyük ve en kapsamlı ESA görevidir. ESA’ya ek olarak, NASA ve Japon uzay ajansı JAXA da göreve katkıda bulundu. ESA, uydu platformunun finansmanından, Ariane 5 ECA roketinin fırlatılmasından ve sondanın işletilmesinden sorumludur. JUICE için bilimsel yüklerin finansmanı, büyük ölçüde ulusal uzay ajansları ve katılımcı enstitülerin kendileri tarafından karşılanır. JANUS, SWI ve GALA deneylerine ek olarak, Alman Uzay Ajansı DLR’yi parçacık spektrometresi Parçacık Çevre Paketi (PEP), Jüpiter manyetometresi (J-MAG), radar aleti Radar for Icy Moons Exploration (RIME) ve Jüpiter’in atmosferinin Radyo sondajı için bir araç (3GM), ulusal uzay programından Alman bilimsel katkıları.
JUICE, Temmuz 2031’de Jüpiter’e ulaşacak ve Kasım 2035’e kadar toplam 35 ay uçuşunu tamamlayacak. Eylül 2034’te, sonda, Ganymede çevresinde eliptik, daha sonra dairesel bir yörüngeye yönlendirilecek. JUICE, başka bir gezegenin uydusunun yörüngesindeki ilk görevdir. Eylül 2035’teki görevin sonunda JUICE, Ganymede’nin yörüngesinde yaklaşık 1.250 kez dönecek. Hâlâ yakıt olsaydı, sadece 200 kilometre yükseklikte başka yörüngeler yapılacak ve onlarca yıldır standardı belirleyecek kalitede ölçümler sağlanacaktı. Sonunda, sonda Ganymede’ye çarpmak üzere yönlendirilir ve kaya gibi sert buz üzerinde tamamen yok edilir. Ganymede içindeki şüpheli okyanusun yüz kilometre derinliğinde olduğu tahmin edildiğinden ve gece sıcaklıkları eksi 160 santigrat derecenin altında olduğundan, JUICE’ta “kaçak yolcu” olarak kabul edilen karasal mikroplar tarafından Ganymede okyanusunun kirlenme riski yoktur. seyahat etmiş olabilir.
Güney Amerika’ya uçakla
İlk olarak, JUICE’ın (JUpiter ICy Moons Explorer) Avrupa’dan Güney Amerika’ya taşınması gerekiyor. 2.450 kilogram ağırlığındaki yakıtsız, boş uzay aracı şu anda Güney Fransa’nın Toulouse kentinde endüstriyel ana yüklenici Airbus Defence and Space’te bulunuyor ve Kourou’ya taşınmak üzere paketlenmeden önce 20 Ocak 2023’te medyaya sunuldu. Atlantik üzerinden ulaşım, şubat ayının başında kargo uçağıyla gerçekleştirilecek. Kourou’da, sonda daha sonra Ariane 5 ECA fırlatıcısına yerleştirilir ve koruyucu bir kaplama ile kaplanır – kaplama adı verilir. Dolu, JUICE sondası daha sonra beş ton ağırlığındadır. Jüpiter’e sekiz yıllık yolculuk için fırlatma penceresi Nisan ayında açılıyor.
JUICE, ESA’nın Kozmik Vizyon programında “L”nin “Büyük” anlamına geldiği ilk L sınıfı görevdir. Bu program, güneş sisteminin nasıl “işlediğini”, gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve bugüne kadar sadece Dünya’da bildiğimiz yaşamın hangi koşullar altında ortaya çıktığını öğrenmeyi amaçlıyor. Büyük bir proje, büyük bilim yükü ile JUICE’tır ve hedef Jüpiter büyüktür çünkü güneş sistemindeki en büyük gezegen, Dünya’dan güneşe beş kat daha uzak, 140.000 kilometre, on kat daha büyük ve 318 kat daha fazla. kütlesi ana gezegenimizdir ve yörüngesinde toplam 79 uydu vardır. Bunlardan en büyük dördü – Ganymede, Callisto, Io ve Europa – büyük bilimsel ilgi görüyor. Kaşifleri Galileo Galilei’den (1564-1641) sonra “Galile uyduları” olarak da adlandırılırlar.
Üç buz dünyası ve volkanik bir ısı cehennemi
Dördünün en içteki olanı olan Io, gezegenin gelgit kuvvetleri tarafından o kadar sert bir şekilde yuvarlanır ki, kaya örtüsünde sürekli olarak bin santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda magma oluşur ve erimiş kaya büyük volkanlar tarafından yüzeye taşınır. Kükürt sarısı Io, güneş sistemindeki volkanik olarak en aktif cisimdir. İçten dışa üç uyduyu Europa, Ganymede ve Callisto takip edin. 5.262 kilometrelik çapıyla Ganymede, güneş sistemindeki en büyük uydudur; Çapları 4.000 kilometreden az olan Europa ve Io, yaklaşık olarak Dünya’nın ayı büyüklüğünde, Callisto ise 4.821 kilometrelik çapıyla gezegen sistemimizin üçüncü büyük uydusu.
Europa’nın Jüpiter’in yörüngesinde dolanması Io’nun iki katı, Ganymede’nin dört katı uzun sürüyor. Bu, bu üç ayın her zaman bir dizi inci gibi sıralandığı anlamına gelir. Bu, güçlü yerçekimi ve Jüpiter’den yayılan gelgit kuvvetleriyle birlikte Europa ve Ganymede’nin iç kısımlarında da ısı yaratan rezonans etkileri yaratır. Sonuç olarak, eksi 160 derece kadar soğuk olan bu uyduların buz kabuklarının altında, güneşe 700 milyon kilometreden daha uzaktaki suların donmasını engellemeye ve kabuk altı okyanusları denilen derin su katmanlarını korumaya yetecek kadar ısı vardır. .
Kilometrelerce buz kabuğunun altındaki okyanuslar (ve yaşam?)
Europa örneğinde, sadece birkaç kilometre kalınlığındaki buz tabakasının altındaki okyanusun derinliği 100 kilometreden bile fazla olabilir. Bu, Europa’nın yüzeyinin altında, dünyadaki tüm okyanusların toplamından daha fazla su olduğu anlamına gelir. Ganymede’de olduğu gibi Callisto’nun iç kısmında bir okyanus da olabilir, manyetik alan ölçümleri burada net göstergeler sağlamıştır. Ganymede, Callisto gibi birkaç su katmanına sahip olabilir, ancak daha derinlerde olabilir.
Su, yaşamın doğuşu ve gelişmesi için temel bir gereksinimdir. Bu nedenle, uzay kameralarının görüş alanından gizlenmiş olarak, Jüpiter’in buzlu uydularının kabuk altı okyanuslarında yaşamın ortaya çıktığı düşünülebilir. JUICE bulamayacak, ancak buzlu ayları NASA’nın önceki misyonları Voyager (1979’da iki uçuş) ve Galileo’dan (yörünge aracı, 1995-2003) ve ayrıca okyanusların gerçekten var olup olmadığını, ne kadar derin olduğunu daha ayrıntılı olarak karakterize edebilecek. bunlar, ne kadar su içerdikleri ve suda hangi mineral maddelerin çözülebileceğidir.
Kamera JANUS, Ganymede ve Europa’yı haritalıyor
Bu ve diğer soruları yanıtlamayı amaçlayan JUICE araçlarından biri de JANUS kamera sistemidir. JANUS’un ana görevi, Ganymede ve Europa’daki manzaraların fotoğraf kaydı ve haritalanmasıdır. Ayrıca, kabuk altı okyanuslardan sorumlu olan yüzeyde görülebilen gelgit etkilerinin etkileri – çatlaklar ve sırtlar gibi tektonik olaylar veya kriyo (buz) volkanizmasının bir sonucu olarak farklı minerallerin neden olduğu spektral değişiklikler – kaydedilecek ve yorumlanmıştır.
Yüksek mekansal çözünürlüğe ek olarak, kamera sistemi görünür ışıkta ve yakın kızılötesinde 13 spektral kanala sahiptir. Uzaktan, birçok küçük uydunun yanı sıra Io da gözlemlenecek. JANUS İtalya, Almanya, İspanya ve Büyük Britanya’da geliştirildi, donanımın bazı bölümleri DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nde yapıldı.
Lazerlerle okyanusların izinde
GALA, Ganymede Lazer Altimetre, küresel iç okyanusun varlığına kanıt sağlamak için Ganymede’nin buz kabuğunun gelgit deformasyonunu ölçecek. Ek olarak, Ganymede’nin küresel bir yükseklik modelini oluşturmak için birleştirilen birkaç milyon geçiş süresi ölçümünden, ayın bölgesel ve yerel topografyasının kapsamlı bir haritası oluşturulur. Bu, bu buzlu ayın eşsiz yüzeyini oluşturan süreçleri anlamayı mümkün kılar. Ek olarak, ayın şeklinin gelgit deformasyonu, Ganymede’nin Jüpiter etrafındaki yedi günlük yörüngesi sırasında farklı zamanlarda yapılan ölçümlerden belirlenir. Farklı yörünge noktalarındaki deformasyonun gücünden, iç okyanusun varlığı kanıtlanabilir ve üstteki buz tabakasının mekanik özellikleri belirlenebilir.
Deney ayrıca Europa ve Callisto üzerindeki ölçümleri de kaydedecek. Europa’da yüzeyin hemen altında su izleri umulursa, bunun Callisto’da daha derin katmanlarda bulunması muhtemeldir. GALA, DLR’nin sorumluluğu altında geliştirildi ve endüstriyel ortak HENSOLDT Optronics GmbH (Oberkochen) ve Almanya, Japonya, İsviçre ve İspanya’dan araştırma kurumlarıyla işbirliği içinde inşa edildi. Dış güneş sisteminde böyle bir alet ilk kez kullanılıyor.
Jüpiter ve uyduları için hava tahmini
JUICE gemisinde Almanya’dan gelen bir başka enstrüman da Göttingen’deki Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nün ana sorumluluğu olan Milimetre Altı Dalga Enstrümanıdır (SWI). Gaz devi Jüpiter’in atmosferinin orta katmanlarının yanı sıra son derece ince atmosferlere – burada ekzosferlerden daha çok söz ediliyor – ve Galile uydularının yüzeylerine yakından bakılacak. Jüpiter’in atmosferinin çeşitli katmanlarının sıcaklık yapısını, dinamiklerini ve bileşimini, bunların birbirleriyle etkileşimlerini ve Jüpiter’in iç yapısını belirlemeye odaklanılmıştır.
Güçlü Alman katılımıyla ESA misyonu
JUICE, güneş sisteminin gezegenlerini incelemeye yönelik en büyük ve en kapsamlı ESA görevidir. ESA’ya ek olarak, NASA ve Japon uzay ajansı JAXA da göreve katkıda bulundu. ESA, uydu platformunun finansmanından, Ariane 5 ECA roketinin fırlatılmasından ve sondanın işletilmesinden sorumludur. JUICE için bilimsel yüklerin finansmanı, büyük ölçüde ulusal uzay ajansları ve katılımcı enstitülerin kendileri tarafından karşılanır. JANUS, SWI ve GALA deneylerine ek olarak, Alman Uzay Ajansı DLR’yi parçacık spektrometresi Parçacık Çevre Paketi (PEP), Jüpiter manyetometresi (J-MAG), radar aleti Radar for Icy Moons Exploration (RIME) ve Jüpiter’in atmosferinin Radyo sondajı için bir araç (3GM), ulusal uzay programından Alman bilimsel katkıları.
JUICE, Temmuz 2031’de Jüpiter’e ulaşacak ve Kasım 2035’e kadar toplam 35 ay uçuşunu tamamlayacak. Eylül 2034’te, sonda, Ganymede çevresinde eliptik, daha sonra dairesel bir yörüngeye yönlendirilecek. JUICE, başka bir gezegenin uydusunun yörüngesindeki ilk görevdir. Eylül 2035’teki görevin sonunda JUICE, Ganymede’nin yörüngesinde yaklaşık 1.250 kez dönecek. Hâlâ yakıt olsaydı, sadece 200 kilometre yükseklikte başka yörüngeler yapılacak ve onlarca yıldır standardı belirleyecek kalitede ölçümler sağlanacaktı. Sonunda, sonda Ganymede’ye çarpmak üzere yönlendirilir ve kaya gibi sert buz üzerinde tamamen yok edilir. Ganymede içindeki şüpheli okyanusun yüz kilometre derinliğinde olduğu tahmin edildiğinden ve gece sıcaklıkları eksi 160 santigrat derecenin altında olduğundan, JUICE’ta “kaçak yolcu” olarak kabul edilen karasal mikroplar tarafından Ganymede okyanusunun kirlenme riski yoktur. seyahat etmiş olabilir.