Dünya’nın ötesinde başka yaşam var mı – hatta belki kendi güneş sistemimizde? Bu “tüm soruların sorusu” bilim insanlarını dünya çapında her zamankinden daha fazla yönlendiriyor. 13 Nisan 2023’te, Avrupa sondası JUICE’ın (JUpiter ICy Moons Explorer), Kourou’daki (Fransız Guyanası) ESA uzay limanından, bu ve diğer birçok soruyu yanıtlamaya yardımcı olacak uzun bir araştırma yolculuğuna çıkması planlanıyor. Avrupa Uzay Ajansı ESA’nın Jüpiter misyonu, sekiz yıl boyunca güneş sistemimizdeki en büyük gezegene doğru yola çıkacak ve gizemli buzlu uydularına yakından odaklanacak.
JUICE, ilk kez, Ay’ın yakınından geçerek ve 36 saat sonra Dünya’nın yakınından geçerek – en iyi senaryoda sadece 750 kilometre uzakta – bir “yakınlaşma” yoluyla ivme kazanacak ve ilk kez başka bir gezegenin yörüngesinden bir yörüngeye dönüşecek. kendi uydularından birinin etrafında dönüyor ve böylece ilk kez bizimkinden başka bir ayın yörüngesinde dönüyor. GALA (GAnymede Lazer Altimetre), yüzeyin üç boyutlu olarak taranabildiği ve bu ayların topografyasının ve şeklinin belirlenebildiği, dış güneş sisteminde kullanılan bu türden ilk alettir.
Almanya da bu heyecanlı yolculuğun bir parçası. Bonn merkezli DLR’deki Alman Uzay Ajansı, bir ESA üye ülkesinin göreve en büyük tek katkısına – yüzde 21 – katkıda bulunarak JUICE’ı destekliyor. Bu fonlar, uzay aracı, bir Ariane 5 itici araçta fırlatma ve görev operasyonları için finansmanın bir parçasıdır. Ayrıca, uzay aracındaki toplam on bilimsel enstrümandan yedisine Alman katkılarına yaklaşık 100 milyon avro akıyor. Berlin’deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) Gezegen Araştırmaları Enstitüsü bu araçlardan ikisiyle ilgilenmektedir: DLR’nin sorumluluğu altında geliştirilen lazer altimetre GALA ve JANUS kamerası için DLR, İtalyan liderliğindeki konsorsiyumun bir parçasıydı.
JUICE soruşturmasının misyonu, ulusal ve Avrupa düzeyinde başarılı işbirliğinin sonucudur. Güneş sistemimiz üzerinden bir uçuşun ardından, Juice sondasındaki DLR cihazı GALA, Jüpiter’in buzlu uydusu Ganymede’nin bir yükseklik modelini oluşturacaktır. Lazer altimetre, Ganymede’nin buz kabuğunun aylar boyunca gösterdiği deformasyonu ölçmek için kullanılacak. Deformasyonun boyutundan, buz kabuğunun altında bir sıvı su okyanusu olup olmadığı ve kabuğun ne kadar kalın olduğu sonucuna varılabilir” diye açıklıyor Prof. Dr.-Ing. DLR CEO’su Anke Kaysser-Pyzalla. “Ve kamera olmadan böyle bir görev nasıl olurdu ki biz Dünya’da katılabilelim? JUICE kamerasının donanımının merkezi parçaları, Berlin DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nde tarafımızdan geliştirildi ve üretildi. İtalyan ortaklarımızın JANUS kamera sistemi, birkaç yüz kilometre öteden Ganymede, Callisto ve Europa buzlu uydularının yüksek çözünürlüklü yüzey görüntülerini bize Dünya’da sağlayacak.”
“ESA’nın bugüne kadarki en büyük gezegen misyonu, güneş sistemimizdeki en büyük gezegene doğru yola çıktı. JUICE, Jüpiter’i ve üç büyük buzlu uydusu Ganymede, Callisto ve Europa’yı uçuşta ve yörüngeden gözlemlemek ve ölçmek için kameralar, spektrometreler, radar ve lazerler kullanacak. Alman yönetiminde iki önemli enstrüman geliştirildi ve inşa edildi. DLR yönetim kurulu üyesi ve DLR Alman Uzay Ajansı başkanı Dr. Walther Pelzer, Almanya’daki kurumların diğer beşinde kilit rol oynadığını söylüyor.
GALA’ya ek olarak, Almanya’da geliştirilen ve inşa edilen ikinci alet gemide: Göttingen’deki Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nün Milimetre-altı Dalga Enstrümanı (SWI). Jüpiter’in orta atmosferini ve “Galile uyduları” Ganymede, Europa ve Callisto’nun son derece zayıf atmosferlerini ve yüzeylerini incelemek için tasarlanmıştır. Öncelikle buzlu ayların jeolojik yapılarını bazen yüksek çözünürlükte gözlemlemeyi amaçlayan İtalyan JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator) aleti için kamera sisteminin merkezi parçaları, DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü tarafından geliştirildi ve inşa edildi. .
Buna ek olarak, Alman Uzay Ajansı, parçacık spektrometresi Parçacık Çevre Paketi (PEP), Jüpiter manyetometresi (J-MAG), radar aleti Radar for Icy Moons Exploration (RIME) ve Jüpiter atmosferinin radyo-sondaj cihazı ( 3GM) DLR’de. Ulusal Uzay Programından
Benzeri olmayan bir seyahat arkadaşı
Özel bir yolculuk için özel bir “araca” ihtiyacınız var. JUICE görevinin uzay sondası, dış güneş sisteminin ilk gezegenine giderken karmaşık görevleri yerine getirmek zorundadır. Bir yandan, toplanan verilerin Dünya’ya geri dönmesi 30 ila 50 dakika sürüyor ve yeni komutların sondaya ulaşması da bir o kadar sürüyor. Gaz devi Jüpiter, güneşten ortalama 780 milyon kilometre uzakta. JUICE, yolu üzerinde güneşe yakın olan Venüs gibi sıcaklığın çok yoğun olduğu bölgelerden de geçtiği için artı 250 ile eksi 230 santigrat derece arasındaki sıcaklık dalgalanmalarına dayanmak zorundadır. Birçok ayrı katmandan oluşan yeni bir yalıtım türü de dahil olmak üzere aktif ve pasif bileşenlerden oluşan ayrıntılı bir termal sistem, iç sıcaklığı sabit tutmak için tasarlanmıştır. Üçüncüsü, güneşten gelen ışık Jüpiter’de Dünya’dakinden 25 kat daha zayıftır. Bu nedenle on güneş paneli 85 metrekarelik devasa bir alana yayılıyor ve yaklaşık 700 ila 900 watt elektrik gücü sağlıyor. Yerleşik piller, uzay aracının ay ve gezegen tutulmalarında beş saate kadar hayatta kalmasını sağlar. JUICE Jüpiter’e vardığında, tüm güneş sistemimizdeki en güçlü radyasyon alanı gaz devinin önünde ve özellikle arkasında “gizlenir”.
Aletler ayrıca, sert alan radyasyonuna rağmen işlevsel kalacak şekilde tasarlanmalıdır. Jüpiter’e yakın, güneş rüzgarından ve Jüpiter’in uydusu Io’nun volkanik püskürmesinden gelen protonlar, elektronlar ve iyonlar gibi parçacıklar gezegenin manyetik alanı tarafından yakalanır: “Manyetik alan bu parçacıkları hızlandırır, onları küçük, yüklü mermilere dönüştürür. Lazer Altimetre GALA’mızı sürekli olarak bombalayacaktır. Aletin özellikle hassas bileşenlerini bu son derece güçlü radyasyondan korumak için çok özel bir tasarım geliştirildi. Dış güneş sisteminde ilk kez böyle bir alet kullanılıyor” diye açıklıyor DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü Başkanı Prof. Heike Rauer şunları ekliyor: “JUICE gerçekten yeni bir bilimsel çığır açıyor ve ölçümleri, tamamen yeni bilimsel ifadeleri mümkün kılan ve diğer görevlerin sonuçlarını mükemmel şekilde tamamlayan veri setleri üretecek. NASA’nın Europa Clipper’ı.”
Başka hiçbir şeye benzemeyen bir seyahat programı
Jovian sistemine güvenli ve zamanında ulaşmak için sonda özel bir güzergah izleyecek. JUICE, sanki uzun bir yolculuktaymış gibi, “kinetik enerjiyi doldurmak” için çeşitli “işaretleyicilere” yöneliyor: “Sonda, güneş etrafındaki yörüngesine başladıktan sonra, önce Ağustos 2024’te yeniden Dünya’nın ve Ay’ın yanından geçecek ve çok fazla ivme kazanıyor. Bu momentum, JUICE’ı komşu gezegenimiz Venüs’e fırlatıyor ve burada sonda, Ağustos 2025’teki bir sonraki uçuşla hızını yeniden önemli ölçüde artıracak. ana gezegenimizin bu iki yakın geçişinden yeterince ivme kazanmış olacak ki, sonda Temmuz 2031’de güneşin etrafındaki yörüngesi Dünya’nın yörüngesinden 600 milyon kilometrenin biraz üzerinde olan Jüpiter’e ulaşacak.” DLR’deki Alman Uzay Ajansı JUICE proje yöneticisi Christian Chlebek, karmaşık uçuş manevralarını böyle anlatıyor. Jüpiter’e vardıktan sonra JUICE, gaz devinin etrafında bir yörüngeye girecek ve Temmuz 2031’den Kasım 2034’e kadar buzlu ayların toplam 35 yakın geçişini tamamlayacak.
Ardından, Aralık 2034’te işler yeniden özellikle heyecan verici olacak: Şimdiye kadar ilk kez, bir sonda başka bir gezegenin yörüngesinden uydularından birinin yörüngesine geçecek. JUICE, Ganymede ayına ulaştığında, “ICy Moons Explorer” bizimkinden başka bir ayın yörüngesine giren ilk sonda olacak. Bu yolculuğun son bölümünde, JUICE görevin sonunda Ganymede’nin yüzeyine çarpmadan önce, DLR cihazı GALA öncelikle bir okyanus belirtileri için bu ayın buz kabuklarını arayacak.
Jüpiter ve buzlu uyduları
Jüpiter, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce güneş sisteminin gezegenleri ve uyduları güneşten sonra oluştuğunda oluştu. Yerçekimi, dönen gaz ve tozu, 138.000 kilometre ile Dünya’nın 10 katından daha büyük olan bu gazlı dev gezegene çekti. Jüpiter, Güneş oluştuktan sonra kalan kütlenin çoğunu emdi ve güneş sistemimizdeki diğer tüm cisimlerin toplamından iki kat daha fazla malzemeye sahip oldu. Aslında, Jüpiter bir yıldızla aynı bileşenlere sahiptir, ancak bir yıldız olacak kadar kütleli hale gelmemiştir.
Keşfedenleri için “Galile Ayları” olarak adlandırılan Ganymede, Callisto ve Europa uydularının buzlu yüzeylerinin altında su okyanuslarının bulunduğuna inanılıyor. Su, dünyamızı bu kadar eşsiz kılan elementtir. Yaşam için temel bir gereksinim olarak kabul edilir.
Jüpiter ve buzlu uyduları, güneş sistemimizin önemli bir parçası olmanın yanı sıra, diğer yıldızların çevreleri hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olabilir. Binlerce güneş dışı gezegen (ötegezegen) şimdiden keşfedildi. Bu uzak dünyaların çoğu, Jüpiter gibi gaz devleridir. Keşfetmek için uzay aracı göndermek için çok uzaktalar, ancak Jüpiter’i inceleyerek bu dünyaların neye benzeyebileceği hakkında sonuçlar çıkarılabilir.
JUICE, ilk kez, Ay’ın yakınından geçerek ve 36 saat sonra Dünya’nın yakınından geçerek – en iyi senaryoda sadece 750 kilometre uzakta – bir “yakınlaşma” yoluyla ivme kazanacak ve ilk kez başka bir gezegenin yörüngesinden bir yörüngeye dönüşecek. kendi uydularından birinin etrafında dönüyor ve böylece ilk kez bizimkinden başka bir ayın yörüngesinde dönüyor. GALA (GAnymede Lazer Altimetre), yüzeyin üç boyutlu olarak taranabildiği ve bu ayların topografyasının ve şeklinin belirlenebildiği, dış güneş sisteminde kullanılan bu türden ilk alettir.
Almanya da bu heyecanlı yolculuğun bir parçası. Bonn merkezli DLR’deki Alman Uzay Ajansı, bir ESA üye ülkesinin göreve en büyük tek katkısına – yüzde 21 – katkıda bulunarak JUICE’ı destekliyor. Bu fonlar, uzay aracı, bir Ariane 5 itici araçta fırlatma ve görev operasyonları için finansmanın bir parçasıdır. Ayrıca, uzay aracındaki toplam on bilimsel enstrümandan yedisine Alman katkılarına yaklaşık 100 milyon avro akıyor. Berlin’deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) Gezegen Araştırmaları Enstitüsü bu araçlardan ikisiyle ilgilenmektedir: DLR’nin sorumluluğu altında geliştirilen lazer altimetre GALA ve JANUS kamerası için DLR, İtalyan liderliğindeki konsorsiyumun bir parçasıydı.
JUICE soruşturmasının misyonu, ulusal ve Avrupa düzeyinde başarılı işbirliğinin sonucudur. Güneş sistemimiz üzerinden bir uçuşun ardından, Juice sondasındaki DLR cihazı GALA, Jüpiter’in buzlu uydusu Ganymede’nin bir yükseklik modelini oluşturacaktır. Lazer altimetre, Ganymede’nin buz kabuğunun aylar boyunca gösterdiği deformasyonu ölçmek için kullanılacak. Deformasyonun boyutundan, buz kabuğunun altında bir sıvı su okyanusu olup olmadığı ve kabuğun ne kadar kalın olduğu sonucuna varılabilir” diye açıklıyor Prof. Dr.-Ing. DLR CEO’su Anke Kaysser-Pyzalla. “Ve kamera olmadan böyle bir görev nasıl olurdu ki biz Dünya’da katılabilelim? JUICE kamerasının donanımının merkezi parçaları, Berlin DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü’nde tarafımızdan geliştirildi ve üretildi. İtalyan ortaklarımızın JANUS kamera sistemi, birkaç yüz kilometre öteden Ganymede, Callisto ve Europa buzlu uydularının yüksek çözünürlüklü yüzey görüntülerini bize Dünya’da sağlayacak.”
“ESA’nın bugüne kadarki en büyük gezegen misyonu, güneş sistemimizdeki en büyük gezegene doğru yola çıktı. JUICE, Jüpiter’i ve üç büyük buzlu uydusu Ganymede, Callisto ve Europa’yı uçuşta ve yörüngeden gözlemlemek ve ölçmek için kameralar, spektrometreler, radar ve lazerler kullanacak. Alman yönetiminde iki önemli enstrüman geliştirildi ve inşa edildi. DLR yönetim kurulu üyesi ve DLR Alman Uzay Ajansı başkanı Dr. Walther Pelzer, Almanya’daki kurumların diğer beşinde kilit rol oynadığını söylüyor.
GALA’ya ek olarak, Almanya’da geliştirilen ve inşa edilen ikinci alet gemide: Göttingen’deki Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nün Milimetre-altı Dalga Enstrümanı (SWI). Jüpiter’in orta atmosferini ve “Galile uyduları” Ganymede, Europa ve Callisto’nun son derece zayıf atmosferlerini ve yüzeylerini incelemek için tasarlanmıştır. Öncelikle buzlu ayların jeolojik yapılarını bazen yüksek çözünürlükte gözlemlemeyi amaçlayan İtalyan JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator) aleti için kamera sisteminin merkezi parçaları, DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü tarafından geliştirildi ve inşa edildi. .
Buna ek olarak, Alman Uzay Ajansı, parçacık spektrometresi Parçacık Çevre Paketi (PEP), Jüpiter manyetometresi (J-MAG), radar aleti Radar for Icy Moons Exploration (RIME) ve Jüpiter atmosferinin radyo-sondaj cihazı ( 3GM) DLR’de. Ulusal Uzay Programından
Benzeri olmayan bir seyahat arkadaşı
Özel bir yolculuk için özel bir “araca” ihtiyacınız var. JUICE görevinin uzay sondası, dış güneş sisteminin ilk gezegenine giderken karmaşık görevleri yerine getirmek zorundadır. Bir yandan, toplanan verilerin Dünya’ya geri dönmesi 30 ila 50 dakika sürüyor ve yeni komutların sondaya ulaşması da bir o kadar sürüyor. Gaz devi Jüpiter, güneşten ortalama 780 milyon kilometre uzakta. JUICE, yolu üzerinde güneşe yakın olan Venüs gibi sıcaklığın çok yoğun olduğu bölgelerden de geçtiği için artı 250 ile eksi 230 santigrat derece arasındaki sıcaklık dalgalanmalarına dayanmak zorundadır. Birçok ayrı katmandan oluşan yeni bir yalıtım türü de dahil olmak üzere aktif ve pasif bileşenlerden oluşan ayrıntılı bir termal sistem, iç sıcaklığı sabit tutmak için tasarlanmıştır. Üçüncüsü, güneşten gelen ışık Jüpiter’de Dünya’dakinden 25 kat daha zayıftır. Bu nedenle on güneş paneli 85 metrekarelik devasa bir alana yayılıyor ve yaklaşık 700 ila 900 watt elektrik gücü sağlıyor. Yerleşik piller, uzay aracının ay ve gezegen tutulmalarında beş saate kadar hayatta kalmasını sağlar. JUICE Jüpiter’e vardığında, tüm güneş sistemimizdeki en güçlü radyasyon alanı gaz devinin önünde ve özellikle arkasında “gizlenir”.
Aletler ayrıca, sert alan radyasyonuna rağmen işlevsel kalacak şekilde tasarlanmalıdır. Jüpiter’e yakın, güneş rüzgarından ve Jüpiter’in uydusu Io’nun volkanik püskürmesinden gelen protonlar, elektronlar ve iyonlar gibi parçacıklar gezegenin manyetik alanı tarafından yakalanır: “Manyetik alan bu parçacıkları hızlandırır, onları küçük, yüklü mermilere dönüştürür. Lazer Altimetre GALA’mızı sürekli olarak bombalayacaktır. Aletin özellikle hassas bileşenlerini bu son derece güçlü radyasyondan korumak için çok özel bir tasarım geliştirildi. Dış güneş sisteminde ilk kez böyle bir alet kullanılıyor” diye açıklıyor DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü Başkanı Prof. Heike Rauer şunları ekliyor: “JUICE gerçekten yeni bir bilimsel çığır açıyor ve ölçümleri, tamamen yeni bilimsel ifadeleri mümkün kılan ve diğer görevlerin sonuçlarını mükemmel şekilde tamamlayan veri setleri üretecek. NASA’nın Europa Clipper’ı.”
Başka hiçbir şeye benzemeyen bir seyahat programı
Jovian sistemine güvenli ve zamanında ulaşmak için sonda özel bir güzergah izleyecek. JUICE, sanki uzun bir yolculuktaymış gibi, “kinetik enerjiyi doldurmak” için çeşitli “işaretleyicilere” yöneliyor: “Sonda, güneş etrafındaki yörüngesine başladıktan sonra, önce Ağustos 2024’te yeniden Dünya’nın ve Ay’ın yanından geçecek ve çok fazla ivme kazanıyor. Bu momentum, JUICE’ı komşu gezegenimiz Venüs’e fırlatıyor ve burada sonda, Ağustos 2025’teki bir sonraki uçuşla hızını yeniden önemli ölçüde artıracak. ana gezegenimizin bu iki yakın geçişinden yeterince ivme kazanmış olacak ki, sonda Temmuz 2031’de güneşin etrafındaki yörüngesi Dünya’nın yörüngesinden 600 milyon kilometrenin biraz üzerinde olan Jüpiter’e ulaşacak.” DLR’deki Alman Uzay Ajansı JUICE proje yöneticisi Christian Chlebek, karmaşık uçuş manevralarını böyle anlatıyor. Jüpiter’e vardıktan sonra JUICE, gaz devinin etrafında bir yörüngeye girecek ve Temmuz 2031’den Kasım 2034’e kadar buzlu ayların toplam 35 yakın geçişini tamamlayacak.
Ardından, Aralık 2034’te işler yeniden özellikle heyecan verici olacak: Şimdiye kadar ilk kez, bir sonda başka bir gezegenin yörüngesinden uydularından birinin yörüngesine geçecek. JUICE, Ganymede ayına ulaştığında, “ICy Moons Explorer” bizimkinden başka bir ayın yörüngesine giren ilk sonda olacak. Bu yolculuğun son bölümünde, JUICE görevin sonunda Ganymede’nin yüzeyine çarpmadan önce, DLR cihazı GALA öncelikle bir okyanus belirtileri için bu ayın buz kabuklarını arayacak.
Jüpiter ve buzlu uyduları
Jüpiter, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce güneş sisteminin gezegenleri ve uyduları güneşten sonra oluştuğunda oluştu. Yerçekimi, dönen gaz ve tozu, 138.000 kilometre ile Dünya’nın 10 katından daha büyük olan bu gazlı dev gezegene çekti. Jüpiter, Güneş oluştuktan sonra kalan kütlenin çoğunu emdi ve güneş sistemimizdeki diğer tüm cisimlerin toplamından iki kat daha fazla malzemeye sahip oldu. Aslında, Jüpiter bir yıldızla aynı bileşenlere sahiptir, ancak bir yıldız olacak kadar kütleli hale gelmemiştir.
Keşfedenleri için “Galile Ayları” olarak adlandırılan Ganymede, Callisto ve Europa uydularının buzlu yüzeylerinin altında su okyanuslarının bulunduğuna inanılıyor. Su, dünyamızı bu kadar eşsiz kılan elementtir. Yaşam için temel bir gereksinim olarak kabul edilir.
Jüpiter ve buzlu uyduları, güneş sistemimizin önemli bir parçası olmanın yanı sıra, diğer yıldızların çevreleri hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olabilir. Binlerce güneş dışı gezegen (ötegezegen) şimdiden keşfedildi. Bu uzak dünyaların çoğu, Jüpiter gibi gaz devleridir. Keşfetmek için uzay aracı göndermek için çok uzaktalar, ancak Jüpiter’i inceleyerek bu dünyaların neye benzeyebileceği hakkında sonuçlar çıkarılabilir.