Desplegaments de juice complets: formulari final per a Júpiter


Ciència i exploració

26/05/2023
252 vistes
8 m’agrada

Els controladors de vol del centre de control de missions de l’ESA a Alemanya han estat ocupats aquesta setmana, treballant amb equips d’instruments en els desplegaments finals per preparar el Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de l’ESA per explorar Júpiter.

Han passat sis setmanes des que Juice va començar el seu viatge, i durant aquest temps l’equip de control de vol ha desplegat tots els panells solars, antenes, sondes i booms que estaven amagats de manera segura durant el llançament. L’últim pas ha estat el oscil·lant i bloquejant-se al lloc de les sondes i les antenes que formen la investigació d’ones de ràdio i plasma de Juice (RPWI).

“Han estat sis setmanes esgotadores però molt emocionants”, diu Angela Dietz, directora adjunta d’operacions de naus espacials de la missió. “Hem enfrontat i superat diversos reptes per aconseguir que Juice tingui la forma adequada per treure la millor ciència del seu viatge a Júpiter”.

Hem tingut instantànies periòdiques de tot el procés de desplegament gràcies a les dues càmeres de monitorització integrades de Juice, cadascuna amb un camp de visió diferent. En les hores posteriors al llançament, aquestes càmeres van prendre Juice’s primers ‘selfies’ des de l’espaii des d’aleshores, han estat vitals per comprovar que totes les parts de la nau espacial es desplegaven correctament.

Les antenes i els booms de Juice porten cadascuna part o la totalitat dels 10 instruments de Juice. En col·locar-los lluny de Juice, els instruments que s’han de separar dels camps elèctrics i magnètics de la nau espacial es mantenen a distància.

Aquest potent paquet d’instruments recopilarà dades que ens ajuden a respondre preguntes com: Com són els mons oceànics de Júpiter? Per què Ganimedes és tan únic? Hi podria haver vida al sistema de Júpiter o hi hauria hagut mai? Com ha modelat el complex entorn de Júpiter les seves llunes, i viceversa? Com és un planeta gegant gasós típic: com es va formar i com funciona?

Acompanyant les nostres opinions des de les càmeres de seguiment, la confirmació que tot el desplegat segons el previst també provenia dels mateixos instruments. Els equips que hi ha darrere d’alguns dels instruments els han estat encenent i fent mesures per comprovar que tot funciona bé. Els equips ja han confirmat que el RPWI de Juice, JANUS, J-MAG i els instruments GALA, així com el monitor de radiació RADEM, estan preparats per a Júpiter.

RPWI: cinc dies, set desplegaments

Aquesta setmana, les quatre sondes Langmuir i tres antenes d’instruments d’ones de ràdio de la investigació d’ones de ràdio i plasma (RPWI) s’han desplegat amb èxit. En total, constitueixen set dels 10 sensors RPWI que mesuraran les variacions dels camps elèctrics i magnètics al voltant de Júpiter, així com les ones de ràdio i el plasma fred.

La quarta sonda Langmuir de Juice es desplega, marcant el procés de desplegament complet

Després de veure l’últim boom desplegat amb èxit aquesta tarda, l’investigador principal de RPWI, Jan-Erik Wahlund de l’Institut Suec de Física Espacial, va dir: “Fantàstic, després de més de 10 anys de treball intensiu, per fi estem preparats per als descobriments científics!”

RPWI serà el primer dispositiu que generarà un mapa 3D dels camps elèctrics al voltant de Júpiter. Ens donarà informació valuosa sobre com es transfereix l’energia entre l’enorme magnetosfera giratòria de Júpiter i les grans llunes gelades Ganimedes, Cal·listo i Europa. Aquesta transferència d’energia impulsa, per exemple, les aurores de Ganímedes i de l’atmosfera superior de Júpiter. La sensibilitat especial de RPWI a les freqüències baixes significa que serà capaç de detectar senyals electromagnètics molt febles de les marees i corrents dins dels oceans subsuperficials de les llunes gelades.

Dades inicials de RPWI

Abans i després de cada desplegament, l’equip RPWI va encendre l’instrument per mesurar la diferència que feia cada sensor recentment desplegat. Ara cadascun recull dades i les lliura a la unitat de processament de dades a bord de RPWI, que envia les dades a la Terra.

“La nostra estratègia de disseny 3D permet mesurar observables físics reals, com ara l’energia i l’impuls, sense recórrer a teories o simulacions per interpretar les dades”, diu Jan Bergman, investigador de l’Institut Suec de Física Espacial i director tècnic de RPWI. .

JANUS: primeres imatges preses a l’espai

Les primeres imatges de JANUS: un camp estel·lar a la constel·lació de Cygnus

La setmana passada, quan Juice es trobava a uns 8 milions de km de la Terra, els enginyers van encendre l’instrument de càmera òptica JANUS per primera vegada. A diferència dels sensors RPWI muntats en barres lluny del cos principal de Juice, JANUS està fixat a un banc òptic; això vol dir que es manté estable quan apunta cap als seus objectius, com si s’utilitza un trípode aquí a la Terra. JANUS també apunta en la mateixa direcció que els altres instruments de “detecció remota” de Juice.

A Júpiter, la càmera JANUS capturarà imatges en 13 colors diferents, des de la llum violeta fins a l’infraroig proper. Aquestes imatges permetran als científics investigar les llunes Ganímedes, Cal·listo i Europa, inclòs l’estudi de si podria existir vida sota les seves escorces gelades. JANUS també recopilarà dades sobre altres parts del sistema jovià, inclosa la intensa activitat volcànica a Io, les moltes llunes més petites i el sistema d’anells febles de Júpiter. Finalment, però no menys important, JANUS farà imatges dels processos que tenen lloc a l’atmosfera de Júpiter.

Durant la posada en funcionament de la setmana passada, es va dur a terme una comprovació completa del maquinari, amb tots els subsistemes activats i supervisats. Es va comprovar el rendiment de l’instrument fent imatges d’estrelles.

“Les dades adquirides demostren que tot era nominal. Després d’aquesta intensa sessió sobre el terreny, podem dir: tenim un instrument (completament encarregat)!” diu Pasquale Palumbo (IAPS-INAF), investigador principal de JANUS.

Per a més detalls vegeu el lloc web de l’Institut Nacional Italià d’Astrofísica.

RIME: una situació enganxosa, finalment desenganxada

El viatge cap al desplegament complet no ha estat del tot fluid. Pocs dies després del llançament, els controladors de vol van intentar desplegar l’antena d’instrument Radar per a l’exploració de llunes gelades (RIME). Els primers segments de les antenes es van desplegar tal com estava previst, però els següents segments es van negar a moure’s.

Desplegament de l’antena RIME

Els controladors sospitaven que un petit agulla enganxada encallava els segments al seu lloc. Van ajuntar els seus caps per trobar una solució. Van sacsejar Juice amb els seus propulsors. Van escalfar Juice amb la llum solar. Cada dia l’antena mostrava signes de moviment, però es quedava enganxada al seu suport. Finalment, RIME va cobrar vida gairebé tres setmanes després, quan l’equip va disparar un dispositiu mecànic dins del suport. El xoc va moure el passador en qüestió de mil·límetres. Per alleujar les operacions de l’ESA i els equips de projecte, així com la indústria, l’antena es va desplegar completament.

La posada en marxa de RIME encara està en curs, però l’equip ja ha fet algunes mesures amb l’instrument.

Què és el següent per a Juice?

En les properes setmanes, s’encendran i revisaran més dels 10 instruments de Juice, amb l’esperança que a mitjans de juliol tots els instruments funcionin perfectament, preparats per navegar cap a Júpiter.

L’agost de 2024, Juice realitzarà la primera assistència de gravetat lunar-terra del món. Mitjançant aquesta maniobra, un sobrevol d’assistència per gravetat de la Lluna seguit només 1,5 dies després d’un de la Terra, Juice podrà estalviar una quantitat important de propulsor en el seu viatge.





Publicació original

Desplegaments de juice complets: formulari final per a Júpiter