Loading AI tools
З Вікіпедії, вільної енциклопедії
JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) — автоматична міжпланетна станція Європейського космічного агентства для вивчення системи Юпітера, головним чином — супутників Ганімеда, Європи і Каллісто на предмет наявності у цих місяців підповерхневих океанів рідкої води. До основних цілей місії JUICE входить дослідження Ганімеда як багатого водою світу, що має значення для визначення потенційної населеності Сонячної системи поза Землею. Крім того, особливу увагу буде приділено дослідженням магнітних і плазмових взаємодій Ганімеда і Юпітера. Дослідження Іо будуть вестися тільки дистанційно. Проєкт було затверджено 2 травня 2012 року як перший проєкт великого класу (L1) у програмі Cosmic Vision[1]. Орієнтовна вартість проєкту (у цінах 2011 року) становила 850 млн євро[2], а на початок 2023 року вона склала — 1,6 млрд євро[3]. Науковий керівник проєкту — Дмитро Титов (ЄКА). Запуск місії здійснено 14 квітня 2023 року[4].
Jupiter Icy Moons Explorer | |
---|---|
Основні параметри | |
Організація | ЄКА |
Тип апарата | дослідження супутників Юпітера |
Тривалість польоту | близько 11 років з яких 7,6 року — переліт до системи Юпітера |
Технічні параметри | |
Джерела живлення | сонячні батереї |
Вебсторінка | |
Вебсторінка | https://sci.esa.int/web/juice |
1995 року в систему Юпітера прибув апарат Галілео, який зробив детальні дослідження планети та її супутників. Особливу увагу приділяли дослідженням чотирьох галілеєвих супутників — Іо, Європі, Ганімеда і Каллісто — у яких (за винятком Іо) були виявлені підповерхневі океани. «Галілео» також вдалося виявити у Ганімеда магнітне поле, яке генерується, ймовірно, у результаті конвекції в рідкому ядрі.
Дослідження, проведені апаратом Кассіні на початку XXI ст., показали, що супутники Сатурна — Енцелад і Титан — також мають підповерхневі рідкі океани.
Ці відкриття привели до появи нової парадигми населених світів, згідно з якою крижані супутники газових гігантів є сприятливими місцями для зародження життя. Ймовірно, екзопланети, що мають крижані супутники з підповерхневим океаном, можуть бути набагато більш поширеним явищем у Всесвіті, ніж планети на зразок нашої Землі, для появи життя на яких потрібні особливі умови. «Галілео» зробив важливе відкриття, а саме — наявність магнітного поля у Ганімеда, єдиного супутника в сонячній системі, що має подібне поле. Ганімед і Європа, як вважається, досі тектонічно активні через сильну припливну дію Юпітера.
Ще в період функціонування «Галілео», а також після його сходження з орбіти в 2003 році, наукове співтовариство неодноразово робило спроби знайти фінансування на чергову місію з дослідження системи Юпітера. Майже всі вони були відхилені з двох основних причин — внаслідок високої складності і нестачу коштів[джерело?].
5 серпня 2011 року було запущено зонд Юнона, який мав прибути до Юпітера 2016 року. Цей проєкт зосереджений виключно на вивченні самого газового гіганта і не розрахований на дослідження його супутників. Теоретично, можливості кольорової камери Юнони дозволять отримати зображення найближчого до Юпітера галілеєвого супутника — Іо. Однак, навіть за найсприятливіших умов, роздільна здатність зображень зважаючи на особливості камери Юнони, мізерно мала: якщо Іо буде перебувати прямо над Юноною, на відстані близько 345 тис. км, то роздільна здатність зображень складе всього лише 232 км на піскель або близько 16 пікселів у поперечнику. Зображення інших супутників будуть ще менш чіткими[5]. У той же час, науковий інтерес становлять лише знімки з роздільною здатністю від кількох кілометрів до декількох метрів на піксель (наприклад, максимальна деталізація зображень камери «Галілео» при зйомці поверхні Європи становила 6 м на піксель).
2007 року для європейської космічної програми Cosmic Vision запропонували ідею проєкту дослідження системи Юпітера під назвою «Laplace». Пропонувалося реалізувати його на початку 2020-х років за участі НАСА та JAXA[6]. 2008 року ЄКА та НАСА вирішили об'єднати зусилля в дослідженні зовнішніх планет, зокрема Юпітера[7]
2009 року назву концепції було змінено на Europa Jupiter System Mission (EJSM)[8]. Концепція передбачала спільний запуск двох апаратів: Jupiter Ganymede Orbiter (JGO; ЄКА) і Jupiter Europa Orbiter (JEO; НАСА).
На початку 2011 року було оприлюднено проєкт бюджету США, і Європейське космічне агентство, після консультацій із НАСА, дійшло висновку, що спільну концепцію неможливо буде реалізувати у визначений термін[9]. У квітні 2011 року ЄКА змінило назву проєкту на JUICE (абревіатура від англ. JUpiter ICy moons Explorer) та оголосило про створення нової науково-дослідної групи, яка мала переформулювати програму EJSM для реалізації зусиллями ЄКА[9].
Фаза міжпланетного перельоту
Фаза Jupiter Tour
Фаза Ganymede Tour
JUICE має вивчати Європу, Ганімед і Каллісто з погляду їх внутрішньої будови, складу і тектонічної активності, визначити ділянки з підповерхневими океанами і розширити знання щодо можливої населеності цих світів. JUICE має зробити вимірювання товщини крижаної кори Європи й визначити місце для майбутніх досліджень. Місія передбачає також вивчення самого Юпітера і взаємодію галілеєвих супутників із газовим гігантом. Юпітер є архетипом планет-гігантів, які у великій кількості виявлені навколо інших зір. Місія JUICE дасть змогу краще розуміти потенціал газових гігантів і їх супутників для існування життя. Загальний час досліджень — 3,5 роки.
Більшу частину своєї місії JUICE буде досліджувати Ганімед. Ганімед, насамперед, цікавий тим, що є єдиним супутником у Сонячній системі, який генерує власне магнітне поле. Крім того, існує гіпотеза про наявність на ньому підповерхневого океану рідкої води. Загальний час близьких досліджень — 280 днів, протягом яких JUICE здійснить багато обльотів супутника на різній висоті. Буде складено глобальну карту супутника з роздільною здатністю 400 м на піксель. Зйомка найцікавіших об'єктів буде проведена з роздільною здатністю до декількох метрів на піксель.
Цільові наукові дослідження Ганімеда наступні:
Близьке дослідження Каллісто триватиме 200 днів, загальне — 2 роки, протягом яких JUICE здійснить 12 обертів навколо супутника.
Цільові наукові дослідження Каллісто наступні:
У зв'язку з відносно невисоким рівнем радіаційного захисту планується тільки 2 обльоти Європи на висоті 400—500 км від поверхні супутника (повноцінне вивчення цього супутника вимагало б від JUICE близько 50—100 обльотів). Як об'єкти дослідження в період максимальних зближень зонда з поверхнею обрані Thera і Thrace Macula, а також Lenticulae. Тривалість детального вивчення Європи складе 36 днів, загальна — близько року (віддалені дослідження). Акцент у дослідженні Європи буде зроблено не на пошуку органіки, а на розумінні утворення крижаної кори супутника та її складу. JUICE буде першим земним апаратом, який має здійснити сканування поверхні Європи та визначити як мінімальну товщину крижаної кори під найактивнішими ділянками супутника, так і глибину океану під ними.
Цільові наукові дослідження Європи наступні:
На відміну від попередника JUICE — апарата «Галілео» — дослідження Іо будуть вестися тільки дистанційно, з відстані не далі орбіти Європи. Це пов'язано з тим, що з метою збереження вартості місії близько 1 млрд євро радіаційний захист зонда буде не в змозі забезпечувати захист електроніки поблизу Юпітера на необхідному рівні (із цієї ж причини заплановано тільки два обльоти Європи). Тим не менш, JUICE проведе дистанційні дослідження вулканічної активності супутника.
Дослідження Юпітера:
Зонд JUICE буде виведений на орбіту європейської ракетою-носієм Ariane 5 або російською ракетою-носієм Протон-М. У разі затвердження Аріан 5 політ потребує гравітаційного маневру за маршрутом Земля-Венера-Земля-Земля (EVEE) та триватиме 7,6 року.
JUICE має 10 наукових приладів[16] загальною масою 104 кг. У створенні візьмуть участь вчені з 15 європейських країн, а також із США, Японії та Росії. Лабораторія реактивного руху НАСА (JPL) розробить апаратуру для прийому й передачі сигналу на Землю.
Інструменти дистанційного зондування:
Інструменти для дослідження магнітосфер Юпітера й Ганімеда:
Інструменти для дослідження фізичної структури супутників під час близьких обльотів:
Сучасне покоління АМС, призначених для дослідження системи Юпітера з прибуттям у кінці 2020-х рр., складається з апаратів європейського і американського космічних агентств. Це власне JUICE (ЄКА) і Europa Clipper (НАСА).
Проєкт НАСА для дослідження Європи, що з'явився відразу[джерело?] після виходу США з міжнародної програми Europa Jupiter System Mission та скасування місії Jupiter Europa Orbiter[джерело?]. Оптимальною датою для запуску апарата вважали 21 листопада 2021 року. У цьому випадку зонд мав досягти системи Юпітера через шість років, а безпосередні дослідження Європи мали початися 4 квітня 2028 року[18].
Місія Europa Clipper, у разі її затвердження, буде відрізнятися від місії JUICE в частині дослідження Європи: номінальний гарантований період працездатності зонда в районі Європи складе не менше 109 днів (проти 36 днів у JUICE). Загальний час досліджень Європи складе 3,5 року (проти 1 року у JUICE), за які зонд зробить 45 обльотів супутника (проти 2 обльотів у JUICE) на висоті від 2700 до 25 км. Під час найближчого зближення зонда з поверхнею (25 км від замороженої поверхні супутника проти 400—500 км у JUICE) у радара будуть максимальні шанси визначити товщину крижаної кори Європи і глибину лежачого під нею водного океану (а при найбільш сприятливому збігу обставин — навіть його солоність). Протягом номінальної місії Clipper передасть терабіт даних, включаючи зображення високої роздільної здатності з деталізацією аж до 0,5 м на піксель, дані радіолокаційного зондування та спектри поверхні, а також вимірювання магнітного поля. За отриманими в ході місії результатами буде визначено місце посадки апарата в складі наступної місії[джерело?].
14 квітня 2023 року ЄКА було повідомлено про запуск ракети Ariane 5 згідно з планом місії JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer)[19][20].
28 квітня 2023 року ЄКА повідомило, що на космічному кораблі JUICE, який був запущений 14 квітня та почав свій політ до Юпітера, було заглушено критичну антену. За даними космічного агентства, радарна антена на JUICE завдовжки 16 метрів розгорнулася після старту лише на одну третину[21]. Польотні диспетчери в Німеччині сказали, що мають достатньо часу, щоб розв'язати проблему, яка виникла. Радарна антена JUICE потрібна, щоб зазирнути під крижану кірку трьох супутників Юпітера, які, ймовірно, містять підземні океани та, можливо, життя, що є головною метою місії вартістю майже 1,8 мільярда доларів. Як відомо, його цілі включають Каллісто, Європу та Ганімед, найбільший супутник у Сонячній системі. Космічне агентство також повідомило, що все інше на JUICE, працює добре. Радіоантена, сонячні батареї та 10,6-метрова штанга для вимірювання магнітного поля Юпітера також були успішно розгорнуті[22].
17 листопада 2023 року, згідно пресрелізу ESA, космічний корабель JUICE здійснив один із найбільших і найважливіших маневрів у своїй восьмирічній подорожі до Юпітера. Використовуючи свій головний двигун, JUICE змінив свою орбіту навколо Сонця з метою виходу на правильну траєкторію. Маневр тривав 43 хвилини, у ході якого, загалом було спалено майже 10 % всього запасу палива космічного корабля[23].
У 2021 році Європейське космічне агентство оголосило мистецький конкурс «The Juice Up Your Rocket», у якому дітям до 12 років запропонували намалювати місію до Юпітера[24]. Твори мистецтва надійшли від дітей із 63 країн, судді ретельно переглянули понад 2600 заявок та визначили 12 фіналістів. Переможницею стала 8-річна житомирянка — Ярина Закалюжна. Саме її ілюстрація буде надрукована на велетенській наклейці, яку розмістять на обтічнику — ракети-носія Ariane 5. Окрім того, малюнок-переможець та 11 найкращих робіт будуть надруковані в календарі JUICE на 2022 рік[25].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.