Den här helgen, lördagen 25 mars och söndagen 26 mars, finns forskare på Tekniska Museet i Stockholm för att berätta om ESA:s sond JUICE som ska utforska tre av Jupiters månar. JUICE ska sändas iväg i april.
Här kan du läsa om JUICE.
Uppgifterna är från artiklar i tidningarna Space News och Aviation Week & Space Technology.
5 april öppnar ett ”uppsändningsfönster” för att sända iväg farkosten JUICE till Jupiter. Den har kostat 1,7 miljarder euro att bygga, väger 6 ton och ombord finns tio forskningsinstrument, varav två är byggda i Sverige.
Sonden ska utforska de tre istäckta månarna Europa, Ganymede och Callisto, och själva rymden runt Jupiter.
JUICE svingar förbi Jorden, Månen och Venus.
När JUICE väl kommit iväg väntar en resa som tar åtta år. Man använder en genial metod för att öka hastigheten: någon räknade ut för flera decennier sedan att om man låter en farkost komma in mot en planet i precis rätt vinkel så dras den först in mot planeten och sedan slungas den vidare, bort från planeten, och har då erhållit ökad hastighet.
Om man istället lät farkosten flyga rakt mot Jupiter skulle det kräva mycket mer bränsle. Nu kommer man att använda den sk fly-by-metoden flera gånger. Man kommer att svinga förbi Jorden, Månen och Jorden i kombination och sedan Venus, samt slutligen Jupiters måne Ganymede för att slutligen gå in i bana runt Jupiter.
Äventyret vid Jupiter innebär att JUICE två gånger flyger förbi månen Europa i juli 2032, sedan ska den flyga förbi Callisto ett antal gånger, och slutligen ska den kretsa runt Ganymede år 2034.
Finns det liv under isen?
Det viktigaste syftet med projektet är att undersöka om det finns förutsättningar för liv på de tre aktuella månarna. ”Men vi ska inte leta efter liv” säger man. (Jag förstår inte skillnaden mellan att leta efter möjligheten av liv och att leta efter liv???)
Många känner till att letandet efter liv i universum bedrivs med farkoster på Mars och med teleskop riktade mot andra solsystem, men mindre känt är att JUICE ska leta under isen på tre av Jupiters månar.
Det som väckt hopp om att finna liv där är att de tre månarna har stora mängder vatten under den isiga ytan. Att planeterna inte är bottenfrusna tyder på någon form av energikälla i månen.
På Europa finns vatten ganska nära planetens yta. På Ganymede finns vattnet mellan två lager av is, och man beräknar att mängden vatten är större än vad som finns i Jordens alla hav! Den isiga ytan skyddar vattnet från strålning. Det finns således flytande vatten och någon energikälla och förhållandena är relativt stabila. Det finns dessutom gott om ämnen som anses nödvändiga för liv, t.ex. kol, kväve, syre och svavel.
För var och en av de tre månarna ska JUICE samla data om is-strukturen, och de olika skikten och om det finns sprickor i isen. Sonden är utrustad med en radar som kan se 9 km ner i isen.
Med Hubble-teleskopet har man sett att månen Europa har geysrar. Om man under uppdragets tidsperiod ser att Europa håller på att blåsa ut vatten så vill man snabbt styra sonden att passera genom vattenstrålen för kunna göra en analys.
Svårt att hantera tre problem samtidigt!
Konstruktionen av JUICE har varit väldigt krävande. Jupiter är så långt bort från solen att den kraft som solpanelerna tar emot är ca 20 ggr svagare än i Jordens närhet. Solpanelerna har därför riktigt stor yta: 85 kvadratmeter. En annan svårighet är att sonden ibland måste utstå så låg temperatur som minus 230 Celcius.
Som om detta inte var nog måste instrumenten ombord skyddas mot den väldigt kraftiga strålningen när Jupiter. Det är protoner, elektroner och joner som kommer från solen, Jupiter och själva rymden. Partiklarna samlas runt Jupiter av planetens starka magnetiska fält. Chefen för projektet på ESA, Guiseppe Sarri, säger att forskarna och ingenjörerna vet hur man åtgärdar dessa tre problem, men man har inte tidigare behövt ta hänsyn till alla tre på samma sond.
Det stora europeiska företaget Airbus har byggt sonden och utför allehanda tester på den. Man har använt mycket bly för att isolera olika delar från strålning. Sonden har en antenn som är 16 m lång för radarundersökningar av månarna och för kommunikation med Jorden. Antennens längd ska förhindra att elektromagnetisk strålning från utsändningar inte påverkar mätinstrumenten i sonden.
Man har varit tvungna att ta hänsyn till den regel i ESA som innebär att de länder som bidrar ekonomiskt ska i gengäld få beställningar till landets rymdindustri. Det kan medföra att det inte alltid är den billigaste lösningen som väljs, samt att delprojekt kan bli försenade.
Man jobbade i tre-skift för att bli klara.
Och förseningar har det blivit, men inte speciellt mycket om man betänker komplexiteten i projektet. Beslut om JUICE togs 2014 och man siktade på att den skulle vara klar för uppskjutning i mitten på 2022. COVID-pandemin innebar en försening på tre månader, men sedan levererades några av forskningsinstrumenten 2,5 år för sent. Men tack vare hårt arbete med ibland tre-dubbla skift stannade totala förseningen vid tio månader. Företaget Airbus har byggt själva satelliten och testat den och 500 anställda har arbetat med projektet, och dessutom 80 företag i olika delar av Europa. Många stora rymdprojekt blir försenade flera år, så JUICE-teamet kan sägas få bra betyg.
Och själva forskningen då?
Juice medför tio olika mätinstrument, utvecklade av flera av ESA:s medlemsländer, dessutom av Israel Space Agency, JAXA(Japan) och NASA.
Hos ESA hittade jag nedanstående sammanfattning av de vetenskapliga instrumenten:
A remote sensing package (JANUS, MAJIS, UVS, SWI) includes imaging and spectral imaging capabilities from the ultraviolet to the sub-millimetre wavelengths
A geophysical package comprises a laser altimeter (GALA) and a radar sounder (RIME) for exploring the moons’ surface and subsurface, and a radio science experiment (3GM) to probe the atmospheres of Jupiter and its satellites and to measure their gravity fields
An in situ package contains a powerful suite of instruments to study the particle environment (PEP), a magnetometer (J-MAG), and a radio and plasma wave instrument (RPWI), including electric and magnetic fields sensors and four Langmuir probes
Svenska Institutet för rymdfysik har byggt två instrument.
Svenska forskare har bidragit med två av ovannämnda instrument: PEP (Particle Environment Package) och RPWI (Radio and Plasma Wave Investigation).
Uppsändningen av JUICE blir den sista som görs med raketen Ariane 5. Därefter ska ESA använda den nya raketen Ariane 6. Som inte är klar ännu, men förhoppningsvis blir klar i slutet på 2023.
JUICE ingår i ESA:s ”Cosmic Vision science and exploration program” för åren 2021 – 2025. Intressant är att USA också forskar på Jupiter med sonder. En sond som heter Juno kretsar redan kring Jupiter. Sonden Europa Clipper ska sändas iväg 2024 för att kretsa kring månen Europa.
