Η διαστημική αποστολή JUICE

Τον ερχόμενο Απρίλιο η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (European Space Agency – ESA) αναμένει με ανυπομονησία την εκτόξευση του JUICE (JUpiter ICy moon Explorer), μιας διαστημικής αποστολής που, όπως φανερώνει το όνομά της, θα μελετήσει τους παγωμένους δορυφόρους του γιγάντιου πλανήτη Δία. Συγκεκριμένα, το JUICE θα πάρει μετρήσεις στο περιβάλλον γύρω από τον Γανυμήδη, την Ευρώπη και την Καλλιστώ, δηλαδή 3 από τα 4 Γαλιλαϊκά φεγγάρια (το τέταρτο είναι η Ιώ), τα οποία είναι τα μεγαλύτερα σε μέγεθος φεγγάρια του Δία και αποκαλούνται έτσι προς τιμήν του Γαλιλαίου που τα παρατήρησε πρώτος.

Το JUICE θα εκτοξευτεί με έναν πύραυλο Ariane 5 το 2023 και θα φτάσει στον προορισμό του μετά από ένα ταξίδι διάρκειας περίπου 7,5 χρόνων, καθώς αναμένεται να εισέλθει στο σύστημα του Δία γύρω στο 2030. Λόγω της μεγάλης απόστασης από τη Γη στην οποία θα βρίσκεται το JUICE, οι ηλιακοί του συλλέκτες θα έχουν επιφάνεια πάνω από 60 τετραγωνικά μέτρα ώστε να παρέχουν την απαιτούμενη ενέργεια στα επιμέρους συστήματα. Η μεγάλη απόσταση επηρεάζει και την επικοινωνία, καθώς ένα σήμα χρειάζεται έως και 1 ώρα και 46 λεπτά για να φτάσει από τη Γη στο JUICE και να επιστρέψει. Από πλευράς φορτίου (payload), το JUICE θα μεταφέρει 10 όργανα τελευταίας τεχνολογίας, στα οποία περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων μια κάμερα, φασματογράφοι, μαγνητόμετρο, αισθητήρες μέτρησης ηλεκτρικού πεδίου και άλλα.

Η αποστολή φιλοδοξεί να ανακαλύψει νέα στοιχεία σχετικά με τη δυνατότητα ύπαρξης ζωής στους δορυφόρους του Δία. Επιπλέον, καθώς ο Δίας θεωρείται ως “πρότυπο” για τους αέριους γίγαντες – τόσο στο Ηλιακό Σύστημα όσο και για αέριους εξωπλανήτες – ενδεχομένως τα νέα δεδομένα αυτά να εξηγήσουν τη δημιουργία και εξέλιξη παρόμοιων πλανητικών συστημάτων.

Ο βασικός στόχος (primary target) της αποστολής είναι ο Γανυμήδης, ένας πραγματικά ιδιαίτερος δορυφόρος στο Ηλιακό Σύστημα. Αρχικά ξεχωρίζει για το μέγεθός του, όντας μεγαλύτερος από τον πλανήτη Ερμή! Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο προέκυψε από μελέτες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, οι οποίες μαρτυρούν την ύπαρξη ενός υπόγειου ωκεανού [1]. Τέλος, ο Γανυμήδης είναι ο μοναδικός δορυφόρος στο Ηλιακό Σύστημα – τουλάχιστον με βάση τα όσα γνωρίζουμε μέχρι στιγμής – ο οποίος έχει δικό του μαγνητικό πεδίο! Η αλληλεπίδραση του μαγνητικού του πεδίου με το γενικότερο μαγνητικό πεδίο του Δία είναι σημαντικό αντικείμενο έρευνας. Την περίοδο εκείνη, το JUICE θα γίνει το πρώτο διαστημόπλοιο που θα τεθεί σε τροχιά γύρω από φεγγάρι άλλου πλανήτη!

Οι σημαντικότερες μετρήσεις που ελπίζουμε να συλλέξει το JUICE για τον Γανυμήδη αφορούν:

• Στη μελέτη του μαγνητικού πεδίου του Γανυμήδη (intrinsic field)
• Στην αλληλεπίδρασή του με τη μαγνητόσφαιρα του Δία
• Στο εσωτερικό του (π.χ. κατανομή μάζας)

Οι δευτερεύοντες στόχοι (secondary targets) της αποστολής – αλλά όχι λιγότερο σημαντικοί – είναι τα φεγγάρια Ευρώπη και Καλλιστώ. Για την Καλλιστώ η ESA ελπίζει να υπάρξουν μετρήσεις που θα βοηθήσουν γενικά στους ίδιους τομείς που αναφέρθηκαν παραπάνω για τον Γανυμήδη. Επιπλέον, οι ερευνητές αναζητούν στοιχεία σχετικά με τη μορφολογία της επιφάνειας του δορυφόρου (η οποία έχει μεγάλο αριθμό κρατήρων και παρουσιάζει σημαντική διάβρωση), η οποία ίσως δώσει πληροφορίες για τον σχηματισμό των Γαλιλαϊκών δορυφόρων. Για την Ευρώπη, ευελπιστούμε σε στοιχεία που θα ρίξουν φως στη δυνατότητα ύπαρξης ζωής. Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι κάτω από την παγωμένη επιφάνειά της υπάρχει ένας ωκεανός, όπως και στην περίπτωση του Γανυμήδη. Η σύστασή του είναι προς το παρόν άγνωστη, αλλά πιστεύεται ότι περιέχει περίπου διπλάσια ποσότητα νερού από όσο υπάρχει στη Γη! Η μελέτη επίσης των χαρακτηριστικών ρωγμών που παρατηρούνται στην επιφάνεια της Ευρώπης μπορεί να δώσει πληροφορίες για τις τεκτονικές και γεωλογικές διεργασίες στον δορυφόρο. Τέλος, το JUICE θα μελετήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια την ατμόσφαιρα του Δία (άλλος ένας δευτερεύον στόχος της αποστολής) και συγκεκριμένα τη σύστασή της, καθώς και το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.

[1]: https://www.nasa.gov/press/2015/march/nasa-s-hubble-observations-suggest-underground-ocean-on-jupiters-largest-moon/

Προσομοιώσεις των τροχιών των Γαλιλαϊκών δορυφόρων και του εσωτερικού τους : 

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2021/07/The_orbits_of_the_Galilean_moons

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2021/07/Inside_the_Galilean_moons

Πηγές & επιπλέον υλικό:

https://sci.esa.int/web/juice/

https://www.cosmos.esa.int/web/juice

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice