Jupiter Icy Moons Explorer

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

              Jupiter Icy Moons Explorer 

JUICE (მხატვრის ნახატი)

Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) არის ევროპის კოსმოსური სააგენტოს ავტომატური პლანეტათაშორისი სადგური, რომელიც შექმნილია იუპიტერის სისტემის შესასწავლად, ძირითადად განიმედის, ევროპისა და კალისტოს თანამგზავრების, ამ მთვარეებზე თხევადი წყლის მიწისქვეშა ოკეანეების არსებობისთვის. იოზე კვლევა მხოლოდ დისტანციურად ჩატარდება.

JUICE-ის მისიის მიზანია განიმედის, როგორც წყლით მდიდარი სამყაროს შესწავლა, რაც აუცილებელია დედამიწის გარეთ მზის სისტემის პოტენციური საცხოვრებლობის დასადგენად. გარდა ამისა, განსაკუთრებული ყურადღება დაეთმობა განიმედისა და იუპიტერის უნიკალური მაგნიტური და პლაზმური ურთიერთქმედებების შესწავლას. მისია დამტკიცდა 2012 წლის 2 მაისს, როგორც მთავარი კლასი L1, როგორც Cosmic Vision პროგრამის ნაწილი 2015-2025 წლებისთვის. პროგრამის სავარაუდო ღირებულებაა 850 მილიონი ევრო (2011 წლის ფასებით). პროექტის სამეცნიერო ხელმძღვანელი (Study Scientist) არის დიმიტრი ტიტოვი (ESA).

იხ. ვიდეო - Миссия JUICE летит к Юпитеру и его спутникам!

პროგრამის ისტორია

2009 წლამდე მისიას ერქვა იუპიტერი განიმედის ორბიტერი (JGO) და იყო საერთაშორისო პროგრამის (NASA / ESA / Roscosmos / JAXA) ევროპა იუპიტერის სისტემის მისიის ნაწილი, რომელიც დაგეგმილია გაშვება 2020 წელს. 2011 წლის დასაწყისში აშშ-სა და იაპონიის პროექტიდან გამოსვლის შემდეგ, ევროპის კოსმოსური სააგენტო განაგრძობდა პროექტზე მუშაობას, რომელიც 2007 წლიდან არის Cosmic Vision პროგრამის კონცეფციის ნაწილი.

2011 წლის აპრილი - ESA-მ გამოაცხადა ახალი Cosmic Vision L-კლასის მისიის კვლევის ჯგუფის შექმნა EJSM-Laplace-ის პროგრამის რეფორმულირებისთვის, რომელიც შედგებოდა იუპიტერი განიმედის ორბიტერი (ESA) და იუპიტერი ევროპა ორბიტერი (NASA).

2011 წლის მარტი - ოქტომბერი - კვლევითი სამუშაო JGO მემკვიდრე პროექტის - JUICE (JUpiter ICy moon Explorer) მოხსენების მომზადებაზე.

2011 წლის დეკემბერი - JUICE პროექტის კვლევის ანგარიშის გამოქვეყნება. 133 გვერდიანი დოკუმენტი (ე.წ. „ყვითელი წიგნი“) ეხებოდა პროექტის სამეცნიერო, ტექნიკურ და მენეჯერულ საკითხებს და მოიცავდა მისიის, მიზნების, სცენარის, სამეცნიერო ინსტრუმენტების მოთხოვნების აღწერას და სამი ეტაპის შეჯამებას. ზონდის განვითარება.

2012 წლის აპრილში, 2015-2025 წლების Cosmic Vision პროგრამის ფარგლებში განხორციელების სამი განმცხადებლიდან. ESA პროგრამის კომიტეტმა უპირატესობა მიანიჭა JUICE პროექტს ორ სხვაზე - New Gravitational Wave Observatory (NGO) და ATHENA (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics) რენტგენის ტელესკოპზე.

2012 წლის 2 მაისს ESA-მ ოფიციალურად დაამტკიცა JUICE მისია, რომლის მთავარი განსხვავება JGO პროექტისგან არის ევროპის ორი გადაფრენის დამატება მისიის სცენარში.

2013 წელს მოსალოდნელი იყო ხელშეკრულების გაფორმება ESA-სა და Roscosmos-ს შორის პროექტში რუსეთის მონაწილეობის შესახებ: რუსული მხარის მიერ გამშვები მანქანის მიწოდებისა და JUICE და Laplace-P მისიების ინტეგრაციის შესახებ. ESA-ს წარმომადგენლების თქმით, პროგრამების შერწყმა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ რუსეთს ექნება დრო, მოამზადოს თავისი დაშვების მანქანა განიმედის შესასწავლად 2022 წლისთვის. ამ შემთხვევაში, ორივე პროგრამა გაერთიანდება ერთში და გახდება ორმხრივად მომგებიანი.

2013 წლის 21 თებერვალს ESA-მ დაამტკიცა ზონდის 11 სამეცნიერო ინსტრუმენტი განვითარებისთვის.

2014 წლის ნოემბერი - 2012 წლის თებერვლიდან 2014 წლის ოქტომბრამდე პერიოდში JUICE-ის პროექტის შემდეგი კვლევის ანგარიშის გამოქვეყნება. 128 გვერდიანი დოკუმენტი (ე.წ. „წითელი წიგნი“) ეხებოდა პროექტის სამეცნიერო, ტექნიკურ და მენეჯერულ საკითხებს და მოიცავდა მისიის, მიზნების, სცენარის, სამეცნიერო ინსტრუმენტების მოთხოვნების აღწერას და განვითარების ეტაპების შეჯამებას. ზონდის.

2015 წლის 17 ივლისი - ESA-მ გამოაცხადა, რომ 350,8 მილიონი ევროს კონტრაქტი გადასცა Airbus Defense and Space-ს ზონდის შესაქმნელად. ღირებულება მოიცავს დიზაინს, განვითარებას, ინტეგრაციას, ტესტირებას, გაშვების სერვისებს (გარდა Ariane-5 ILV-ის ღირებულებისა) და ოპერატორის მომსახურებას ზონდის ფრენისას.

2015 წლის 9 დეკემბერი - ESA-მ და Airbus Defense and Space-მა ხელი მოაწერეს 350,8 მილიონი ევროს ღირებულების კონტრაქტს ზონდის შესაქმნელად. პროექტში მონაწილე ქვეკონტრაქტორების რაოდენობა 60 კომპანიას აღემატება. JUICE-ის ძირითადი ელემენტების განვითარება მოხდება ტულუზაში (საფრანგეთი), ფრიდრიხშაფენში (გერმანია), სტივენაჟში (დიდი ბრიტანეთი) და მადრიდში (ესპანეთი).

2015 წლამდე JUICE-ის მისია იქნება ეგრეთ წოდებული დეფინიციის ფაზაში - ხელსაწყოების და თავად აპარატის პროექტირების ფაზაში.

2015 წელი განვითარების სამუშაოების ეტაპია.

2017 წლის მარტი - C ფაზის (PDR) დაწყება.

2017 წლის ზაფხულში, JUICE რადარის ძირითადი მახასიათებლები გაზომეს მოწყობილობის ვერტმფრენზე დამონტაჟებული მოდელის გამოყენებით.

2018 წლის მაისი — მოწყობილობის თერმული მოდელის ტესტირება.

2018 წლის აგვისტო - MAG ხელსაწყოს თერმული ტესტირება.

2019 წლის მარტი - D ფაზის (PDR) დაწყება.

2019 წლის სექტემბერი - ზონდის სანავიგაციო კამერის ტესტირება.

2020 წლის 26 აპრილი - JUICE-ის პლანეტათაშორისი სადგურის კომპონენტები (JUpiter ICy moons Explorer) მივიდა საბოლოო შეკრების ადგილზე გერმანიის ქალაქ ფრიდრიხშაფენში მდებარე Airbus-ის ობიექტში.

დაგეგმილი ღონისძიებები

2023 წლის 13 აპრილი - გაშვება.

მისიის ფონი

1995 წელს კოსმოსური ხომალდი გალილეო ჩავიდა იუპიტერის სისტემაში პლანეტისა და მისი მთვარეების დეტალური კვლევების ჩასატარებლად, პიონერების 10 და 11, ვოიაჯერები 1 და 2 და ულისეს მისიების შემდეგ. განსაკუთრებული ყურადღება დაეთმო ოთხი გალილეის თანამგზავრის - იო, ევროპა, განიმედე და კალისტოს შესწავლას, რომლებშიც (იოს გამოკლებით) აღმოჩნდა მიწისქვეშა ოკეანეები. გალილეომ ასევე შეძლო განიმედის ირგვლივ მაგნიტური ველის აღმოჩენა, რომელიც სავარაუდოდ წარმოიქმნება თხევადი ბირთვში კონვექციის შედეგად.

21-ე საუკუნის დასაწყისში კასინის აპარატის მიერ ჩატარებულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ სატურნის თანამგზავრებს, ენცელადუსს და ტიტანს ასევე აქვთ მიწისქვეშა თხევადი ოკეანეები.

ამ აღმოჩენებმა განაპირობა სასიცოცხლო სამყაროების ახალი პარადიგმის გაჩენა, რომლის მიხედვითაც გაზის გიგანტების ყინულოვანი თანამგზავრები სიცოცხლის წარმოშობისთვის ხელსაყრელი ადგილებია. სავარაუდოა, რომ ეგზოპლანეტები, რომლებსაც აქვთ ყინულოვანი მთვარეები მიწისქვეშა ოკეანესთან, შეიძლება იყოს ბევრად უფრო გავრცელებული მოვლენა სამყარო, ვიდრე ჩვენი დედამიწის მსგავსი პლანეტები, რომლებიც საჭიროებენ განსაკუთრებულ პირობებს სიცოცხლის გაჩენისთვის. გალილეომ მნიშვნელოვანი აღმოჩენა გააკეთა, კერძოდ, განიმედში მაგნიტური ველის არსებობა, მზის სისტემაში ერთადერთი თანამგზავრი, რომელსაც აქვს მსგავსი ველი. ითვლება, რომ განიმედი და ევროპა ჯერ კიდევ შინაგანად აქტიურები არიან იუპიტერის ძლიერი მოქცევის გავლენის გამო.

გალილეოს ექსპლუატაციის დროს და ასევე 2003 წელს მისი დეორბიტის შემდეგ, სამეცნიერო საზოგადოება არაერთხელ ცდილობდა მიეღო დაფინანსება იუპიტერის სისტემის შესწავლის შემდეგი მისიისთვის. თითქმის ყველა მათგანზე უარი თქვა ორი ძირითადი მიზეზის გამო - მაღალი სირთულისა და უსახსრობის გამო.

2011 წლის 5 აგვისტოს გაშვებული ჯუნოს ზონდის მისია, რომელიც იუპიტერზე 2016 წელს ჩავიდა, ორიენტირებულია ექსკლუზიურად თავად გაზის გიგანტის შესწავლაზე და არ არის შექმნილი მისი თანამგზავრების შესასწავლად. თეორიულად, Juno-ს ფერადი კამერის შესაძლებლობები საშუალებას მოგცემთ გადაეღოთ იუპიტერის უახლოესი გალილეის მთვარე, იო. თუმცა, ყველაზე ხელსაყრელ პირობებშიც კი, გამოსახულების ზომა უმნიშვნელო იქნება ჯუნოს კამერის მახასიათებლების გამო: თუ იო პირდაპირ ჯუნოს ზემოთაა, დაახლოებით 345 ათასი კმ მანძილზე, მაშინ სურათების გარჩევადობა იქნება მხოლოდ 232 კმ. თითო პიქსელზე, ან დაახლოებით 16 პიქსელის სიგანეზე. სხვა თანამგზავრების სურათები კიდევ უფრო ნაკლებად ნათელი იქნება. ამავდროულად, სამეცნიერო ინტერესს წარმოადგენს მხოლოდ სურათები, რომლებსაც ექნებათ გარჩევადობა რამდენიმე კილომეტრიდან რამდენიმე მეტრამდე პიქსელზე (მაგალითად, გალილეოს კამერის სურათების მაქსიმალური დეტალი ევროპის ზედაპირის გადაღებისას იყო 6 მ პიქსელზე).

მისიის სცენარი

პლანეტათაშორისი ფრენის ფაზა

2023 წლის აპრილი - გაშვება.

2024 წლის აგვისტო - დედამიწისა და მთვარის ფრენა.

2025 წლის აგვისტო ვენერას ფრენა.

2026 წლის სექტემბერი დედამიწაზე ფრენა.

2029 წლის იანვარი დედამიწაზე ფრენა.

იუპიტერის ტურის ეტაპი

2031 წლის ივლისი - ჩამოსვლა იუპიტერის სისტემაში.

2032 წლის ივლისი - ევროპის 2 ფრენა.

განიმედის ტურის ეტაპი

2034 წლის დეკემბერი - განიმედის ორბიტალური შესვლა

2035 წლის ბოლოს - მისიის დასრულება, საწვავის მარაგის ამოწურვის შემდეგ, სადგური დაეშვება განიმედის ორბიტიდან და შეეჯახება მის ზედაპირს.

სამეცნიერო მიზნები

JUICE დაახასიათებს ევროპას, განიმედს და კალისტოს მათი შიდა სტრუქტურის, შემადგენლობისა და გეოლოგიური აქტივობის თვალსაზრისით, ამოიცნობს ტერიტორიებს მიწისქვეშა ოკეანეებით და გააფართოვებს ჩვენს ცოდნას ამ სამყაროების შესაძლო საცხოვრებლობის შესახებ. JUICE გაზომავს ევროპის ყინულის ქერქის სისქეს და განსაზღვრავს ადგილს მომავალი კვლევისთვის. მისია ასევე მოიცავს თავად იუპიტერის შესწავლას და გალილეის თანამგზავრების ურთიერთქმედებას გაზის გიგანტთან. იუპიტერი არის გიგანტური პლანეტების არქეტიპი, რომლებიც უხვად იქნა ნაპოვნი სხვა ვარსკვლავების გარშემო. JUICE-ის მისია საშუალებას მოგვცემს უკეთ გავიგოთ გაზის გიგანტების და მათი თანამგზავრების პოტენციალი სიცოცხლის არსებობისთვის. კვლევის საერთო დრო 3,5 წელია.

განიმედე

JUICE შეისწავლის განიმედს თავისი მისიის უმრავლესობისთვის: თანამგზავრის ძიების მთლიანი დრო იქნება მთლიანი მისიის პროგრამის 30%. განიმედი, უპირველეს ყოვლისა, საინტერესოა, რადგან ის არის მზის სისტემის ერთადერთი თანამგზავრი, რომელიც ქმნის საკუთარ მაგნიტურ ველს. გარდა ამისა, არსებობს ჰიპოთეზა მასზე თხევადი წყლის მიწისქვეშა ოკეანის არსებობის შესახებ. შესწავლის საერთო დრო 280 დღეა, რომლის დროსაც JUICE განახორციელებს 15 თანამგზავრის ფრენას სხვადასხვა სიმაღლეზე, 300-დან 50000 კმ-მდე. გლობალური სატელიტური რუკა გენერირებული იქნება პიქსელზე 400 მ გარჩევადობით. ყველაზე საინტერესო ობიექტების გადაღება მოხდება პიქსელზე რამდენიმე მეტრამდე გარჩევადობით.

JUICE scheme

განიმედის მიზნობრივი სამეცნიერო კვლევები შემდეგია:

მიწისქვეშა ოკეანის დახასიათება და საეჭვო მიწისქვეშა წყლების აღმოჩენა. ზოგიერთი მოდელის მიხედვით, თუ ყინულის ქერქის ქვეშ არის თხევადი წყლის ოკეანე, მაშინ მოქცევის სიმაღლე იქნება დაახლოებით 7 მ; წინააღმდეგ შემთხვევაში, მხოლოდ 0,5 მ. მოქცევის გაზომვა საშუალებას მოგცემთ შეაფასოთ თხევადი ფაზის მოცულობები ზედაპირის ქვემოთ.

ზედაპირის ტოპოგრაფიული, გეოლოგიური და კომპოზიციური რუკა. განიმედის მაღალი რეზოლუციის სურათები ხელმისაწვდომია მხოლოდ რამდენიმე ზონისთვის, ხოლო გლობალური რუქები აგებულია დაბალი რეზოლუციის სურათებისგან. თანამგზავრის ზედაპირის სიმაღლეზე (სიმაღლის გაზომვები) და ორბიტიდან გლობალური სპექტრული გაზომვების საფუძველზე აშენდება გეოლოგიური რუკები.

ყინულის ქერქის ფიზიკური თვისებების შესწავლა. განიმედის ზედაპირი ძირითადად შედგება წყლის ყინულისგან (სხვადასხვა შეფასებით, 50-დან 90%-მდე), ასევე „მშრალი ყინულისგან“ (გაყინული ნახშირორჟანგი, თუმცა, ეს არ არის ყველა სფეროში; ეს არ არის, კერძოდ, პოლუსებზე); სხვა აირები (გოგირდის დიოქსიდი, ამიაკი), ჰიდრატირებული მინერალები, ასევე ჯერ კიდევ ამოუცნობი ნივთიერებები - შესაძლოა ორგანული, როგორიცაა ფოლინი. თუ შესაძლებელია ამ „გაუცნობი“ ნივთიერებების იდენტიფიცირება ორგანულებთან, მაშინ ჩნდება საინტერესო კითხვა - ისინი გარედან, მაგალითად, მეტეორიტებით იყვნენ მოტანილი, თუ ზედაპირზე შიგნიდან, განიმედის ნაწლავებიდან ამოვიდნენ? მასზე პასუხი პირდაპირ გავლენას ახდენს ჩვენს გაგებაზე, შეიძლებოდა თუ არა სიცოცხლე წარმოშობილიყო ამ ციურ სხეულზე.

დამახასიათებელი შიდა სტრუქტურა.

ეგზოსფეროს შესწავლა, რომელიც შედგება მოლეკულური და ატომური წყალბადის, იგივე ჟანგბადისა და წყლისგან. ამ კვლევებში აქცენტი გაკეთდება ეგზოსფეროს წარმოშობის გაგებაზე და პასუხის გაცემაზე, ავსებს თუ არა ის ზედაპირულ ნაწილაკებს, თუ წარმოიქმნება ზედაპირის ქვემოდან მატერიის გამოდევნის შედეგად.

განიმედის საკუთარი მაგნიტური ველის შესწავლა და მისი ურთიერთქმედება იუპიტერის მაგნიტოსფეროსთან. სამი კომპონენტის დამატების შედეგად: თანამგზავრის საკუთარი და საკმაოდ მძლავრი მაგნიტური ველი, იუპიტერის მაგნიტური ველის ცვლილებების გამო გამოწვეული მუხტებით გამოწვეული მაგნიტური ველი და გიგანტური პლანეტის საკუთარი მაგნიტური ველი, იქმნება ძალიან რთული სისტემა. , ნაწილობრივ მოგვაგონებს დედამიწას, მაგრამ ასევე განსხვავდება მისგან მრავალი პარამეტრით.

კალისტო

კალისტოს მიზნობრივი სამეცნიერო კვლევები შემდეგია:

გარე ჭურვების დახასიათება, მათ შორის მიწისქვეშა ოკეანე.

ყინულის საფართან დაკავშირებული ნივთიერებების შემადგენლობის განსაზღვრა.

წარსული საქმიანობის შესწავლა.

ევროპა

რადიაციული დაცვის შედარებით დაბალი დონის გამო, ევროპის მხოლოდ 2 ფრენა იგეგმება სატელიტის ზედაპირიდან 400-500 კმ სიმაღლეზე (ამ თანამგზავრის სრულფასოვან შესწავლას დასჭირდება JUICE-ისგან დაახლოებით 50-100 ფრენა). თანამგზავრის შესწავლის საერთო დრო იქნება მისიის პროგრამის 10%. Thera და Thrace Macula, ისევე როგორც Lenticulae, შეირჩა კვლევის ობიექტად ზონდის ზედაპირთან უახლოესი მიახლოების პერიოდში. ევროპის დეტალური შესწავლის ხანგრძლივობა იქნება 36 დღე, ჯამში - დაახლოებით ერთი წელი (დისტანციური კვლევები). ევროპის შესწავლისას აქცენტი გაკეთდება არა ორგანული ნივთიერების ძიებაზე, არამედ თანამგზავრის ყინულის ქერქის ფორმირებისა და მისი შემადგენლობის გაგებაზე. JUICE იქნება პირველი დესანტი, რომელიც დაასკანირებს ევროპის ზედაპირს და განსაზღვრავს როგორც ყინულის ქერქის მინიმალურ სისქეს მთვარის ყველაზე აქტიური რეგიონების ქვეშ, ასევე ოკეანის სიღრმეს მათ ქვემოთ.

ევროპის კვლევის მიზნები შემდეგია:

ყინულის საფართან დაკავშირებული ნივთიერებების შემადგენლობის განსაზღვრა.

რეზერვუარების კვლევა ყველაზე აქტიური ადგილების ქვეშ. ეს კვლევები დაგეხმარებათ იმის გარკვევაში, თუ რამდენად მსგავსია ევროპის ოკეანის სითხე დედამიწის ოკეანეების შემადგენლობით.

შედარებით ცოტა ხნის წინ მომხდარი პროცესების შესწავლა (ითვლება, რომ ევროპის ზედაპირი ძალიან ახალგაზრდაა - ასაკი არ აღემატება 180 მილიონ წელს, ხოლო პოლინიას ასაკი, რომლებიც პერიოდულად ჩნდება ზედაპირზე, არ აღემატება 50-100 ათას წელს) . ასევე გასარკვევია თანამგზავრის გეოლოგიური აქტივობა.

და დაახლოებით

JUICE-ის წინამორბედისგან, გალილეოს კოსმოსური ხომალდისგან განსხვავებით, იო მხოლოდ დისტანციურად შეისწავლება, ევროპის ორბიტის შორიდან. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მისიის ღირებულების 1 მილიარდი ევროს რეგიონში შესანარჩუნებლად, ზონდის რადიაციული დაცვა ვერ შეძლებს იუპიტერის მახლობლად ელექტრონიკის დაცვას საჭირო დონეზე (იმავე მიზეზის გამო, ევროპის მხოლოდ ორი ფრენა იგეგმება). თუმცა, JUICE განახორციელებს თანამგზავრის ვულკანური აქტივობის დისტანციური ზონდირებას.

მახასიათებლები

გამშვები მანქანა

JUICE სადგური ორბიტაზე გაშვებული იქნება ევროპული გამშვები მანქანით Ariane-5 (ეს იქნება ამ რაკეტის ბოლო გაშვება).

დიზაინი

ფიქსირებული მაღალი მოგების ანტენა - 3,2 მ-დან (X, Ka-ზოლები).

კონტროლირებადი ანტენა (X, Ka-bands).

დედამიწაზე გადაცემული მონაცემების რაოდენობა დღეში დაახლოებით 1,4 GBა.

ენერგიის წყაროა მზის პანელები 85 მ² ფართობით, იუპიტერის სისტემაში 850 ვტ ენერგიის გამომუშავებით. რადიოიზოტოპური ენერგიის წყაროების ნაცვლად მზის პანელების გამოყენების გადაწყვეტილება ნაკარნახევი იყო არა იმდენად საკითხის ფინანსურმა მხარემ (პანელები გაცილებით იაფია, თუმცა მათი ეფექტურობა იუპიტერის ორბიტაზე 25-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე დედამიწაზე), არამედ დისტანციურობით. განიმედი იუპიტერის რადიაციული სარტყლებიდან საკმარისია პანელების ნორმალური ფუნქციონირებისთვის.

მოწყობილობის წონა გაშვებისას არის 5500 კგ (~290 კგ - სამეცნიერო აღჭურვილობა).

საწვავი - 2000 კგ.

ძირითადი ძრავა: ბიძგი - 424 N, სპეციფიკური იმპულსი - 321 წ. მცირე ძრავები - 8 ცალი 22 ნ ბიძგით თითოეული.

ფლეშ მეხსიერება - 500 გბ; ყოველდღიური გადაცემული მონაცემთა მოცულობა - 2.3 გბ/წმ.

2011 წლის ნოემბრის მდგომარეობით, არსებობს გარკვეული სირთულეები მომავალი კოსმოსური ხომალდის რადიაციისგან დაცვის უზრუნველსაყოფად. სავარაუდო დამცავი წონა - 155-დან 172 კგ-მდე, ალუმინის შენადნობი. რადიაციის მთლიანი დოზის თითქმის 60% მიიღება განიმედის შესწავლისას, დაახლოებით 25% ევროპის ორი ფრენის დროს და დაახლოებით 9% კალისტოს ყველა ფრენის დროს. დანარჩენ ექსპოზიციას კოსმოსური ხომალდი მიიღებს იუპიტერის სისტემის შესწავლის დროს. დაბალი ენერგიების მთლიანი ზემოქმედება ზონდზე მისიის ნომინალურ პერიოდში შედარებული იქნება გეოსტაციონარული ორბიტაზე მომუშავე მანქანების ექსპლუატაციის 10-15 წლის განმავლობაში დაბალი ენერგიის ზემოქმედებასთან. ასევე, JUICE რადიაციული დაცვის შემუშავებისას მხედველობაში მიიღება მონაცემები იუპიტერის რადიაციული ფონის შესახებ, რომელსაც მიიღებს Juno-ს ზონდი 2016 წელს.

სამეცნიერო აღჭურვილობა

JUICE-ს ექნება 11 სამეცნიერო ინსტრუმენტი, საერთო მასით 104 კგ. შემოქმედებაში მონაწილეობას მიიღებენ მეცნიერები ევროპის 15 ქვეყნიდან, ასევე აშშ-დან, იაპონიიდან და რუსეთიდან. NASA-ს რეაქტიული ძრავის ლაბორატორია (JPL) შეიმუშავებს აღჭურვილობას რადარის სიგნალის დედამიწაზე მისაღებად და გადასაცემად. NASA მისიაში მთლიან ინვესტიციას 114,4 მილიონ დოლარად აფასებს.

Ganymede view by Galileo - განიმედეს ხედი გალილეოს მიერ

დისტანციური ზონდირების ხელსაწყოები:

ვიწრო კუთხის კამერა (NAC, გარჩევადობა: 1024×1024 პიქსელი).

ფართო კუთხის კამერა (WAC, გარჩევადობა: 1024×1024 პიქსელი).

მთვარეები და იუპიტერის გამოსახულების სპექტრომეტრი (MAJIS). წარმოშობის ქვეყანა: საფრანგეთი. წონა: 26,1 კგ.

UV გამოსახულების სპექტროგრაფი (UVS). ეს ინსტრუმენტი შესაძლებელს გახდის იუპიტერთან მთვარეების ატმოსფეროსა და ზედაპირების ურთიერთქმედების შესწავლას. მოწყობილობა ასევე საშუალებას მოგცემთ განსაზღვროთ, თუ როგორ ურთიერთქმედებს იუპიტერის ატმოსფეროს ზედა ფენა ქვედა ფენასთან, ასევე იონოსფეროსა და მაგნიტოსფეროსთან. ინსტრუმენტი შესაძლებელს გახდის იუპიტერისა და განიმედის ავრორას გამოსახულების მიღებას. დიზაინის ქვეყანა: აშშ. წონა: 7,4 კგ.

ქვემილიმეტრიანი ტალღის ინსტრუმენტი (SWI, სუბმილიმეტრიანი სპექტრომეტრი). ეს ინსტრუმენტი შესაძლებელს გახდის იუპიტერის შუა ატმოსფეროსა და მისი მთვარეების ეგზოსფეროების სტრუქტურის, შემადგენლობისა და დინამიკის შესწავლას, აგრეთვე თანამგზავრების ზედაპირების თერმოფიზიკური თვისებების შესწავლას. წარმოშობის ქვეყანა: გერმანია, რუსეთი. წონა: 12 კგ. SWI ინსტრუმენტის ერთ-ერთ ელემენტს - ტერაჰერცის ჰეტეროდინის დეტექტორს - შექმნის მოსკოვის ფიზიკა-ტექნოლოგიის ინსტიტუტის (MIPT) ტერაჰერცის სპექტროსკოპიის ლაბორატორია ბორის გორშუნოვის ხელმძღვანელობით ვლადიმირ კრასნოპოლსკის "მეგაგრანტთან" ინფრაწითელთან თანამშრომლობით. სპექტროსკოპიის ლაბორატორია. მხოლოდ ტერაჰერცის ჰეტეროდინის დეტექტორის დახმარებით არის შესაძლებელი იუპიტერის ატმოსფეროს სხვადასხვა ფენებში ქარის ნაკადების სიჩქარის პირდაპირ დადგენა. მეორეც, მისი დახმარებით შესაძლებელია, ევროპისა და განიმედის ყინულის მრავალკილომეტრიანი სისქის ქვეშ შეღწევის გარეშე, გაირკვეს მათი ოკეანეების შემადგენლობა - აქროლადი ნივთიერებებით, რომლებიც შეაღწიეს ყინულის ქერქში მოტეხილობებით ღია სივრცეში. , რომლის უკიდურესად დაბალი კონცენტრაციის აღმოჩენა შესაძლებელია მოწყობილობის მიერ .

იუპიტერისა და განიმედის მაგნიტოსფეროების შესწავლის ინსტრუმენტები:

მაგნიტომეტრი JUICE-სთვის (J-MAG). წარმოშობის ქვეყანა: დიდი ბრიტანეთი. წონა: 2,9 კგ.

ნაწილაკების გარემოს პაკეტი (PEP). წარმოშობის ქვეყანა: შვედეთი. წონა: 19,5 კგ.

რადიო და პლაზმური ტალღების გამოკვლევა (RPWI). წარმოშობის ქვეყანა: შვედეთი. წონა: 11,8 კგ.

ახლო ფრენის დროს მთვარეების ფიზიკური სტრუქტურის შესწავლის ინსტრუმენტები:

განიმედის ლაზერული სიმაღლე (GALA). ლაზერული სიმაღლის საზომი მოგაწვდით მონაცემებს იუპიტერის მთვარეების ყინულოვანი ზედაპირის ტოპოგრაფიაზე, ფორმასა და დეფორმაციაზე, რომელიც გამოწვეულია მოქცევის ძალებით. ის ასევე მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს ზონდის ორბიტის ფორმირებაში მთვარეების გრავიტაციულ ველებში. წარმოშობის ქვეყანა: გერმანია. წონა: 15,2 კგ.

რადარი ყინულოვანი მთვარეების კვლევისთვის (RIME). ეს მოწყობილობა 16 მეტრიანი ანტენით მთვარის ზედაპირის სკანირების საშუალებას მოგცემთ 9 კმ სიღრმეზე. წარმოშობის ქვეყანა: იტალია. წონა: 11,7 კგ.

იუპიტერისა და გალილეის მთვარეების გრავიტაცია და გეოფიზიკა (3GM). ეს ინსტრუმენტი ახასიათებს განიმედის, კალისტოს და, შესაძლოა, ევროპის შიდა სტრუქტურას და მიწისქვეშა ოკეანეებს. წარმოშობის ქვეყანა: იტალია. წონა: 6,8 კგ.

მსგავსი მისიები

AMS-ის ამჟამინდელი თაობა, რომელიც შექმნილია იუპიტერის სისტემის შესასწავლად 2030-იან წლებში ჩასვლისთანავე, შედგება ევროპული, ამერიკული და ჩინეთის კოსმოსური სააგენტოების მანქანებისგან. ესენია JUICE (ESA), Europa Clipper (NASA) და Tianwen-4 (CNSA). ამ მისიების წარმატება დიდწილად უზრუნველყოფს გალილეის თანამგზავრების ზედაპირზე დასაფრენი მანქანების მომავალ განვითარებას.

იხ.ვიდეო ერთი დღით გადადებული გაშვება ლაივი

 

ევროპა კლიპერი (NASA)

მთავარი სტატია: ევროპა კლიპერი

ნასას პროექტი ევროპის კვლევისთვის, რომელიც გამოჩნდა მაშინვე მას შემდეგ, რაც აშშ გამოვიდა საერთაშორისო პროგრამიდან Europa Jupiter System Mission და გაუქმდა Jupiter Europa Orbiter-ის მისია. სადგურის გაშვება დაგეგმილია 2024 წლის ოქტომბერში, იუპიტერის სისტემაში ჩამოსვლა - 2030 წლის აპრილში.

Europa Clipper-ის მისია დადებითად შეედრება JUICE-ს მისიას ევროპის შესწავლის თვალსაზრისით: ზონდის მუშაობის ნომინალური გარანტირებული პერიოდი ევროპის რეგიონში იქნება მინიმუმ 109 დღე (JUICE-ის 36 დღის წინააღმდეგ). ევროპის კვლევის საერთო დრო იქნება 3,5 წელი (JUICE-ის 1 წლის წინააღმდეგ), რომლის დროსაც ზონდი განახორციელებს 45 თანამგზავრის ფრენას (2 ფრენის წინააღმდეგ JUICE-ისთვის) 2700-დან 25 კმ-მდე სიმაღლეზე. ზონდის ზედაპირთან მიახლოებისას (25 კმ თანამგზავრის გაყინული ზედაპირიდან JUICE-ის 400-500 კმ-ის წინააღმდეგ), რადარს ექნება მაქსიმალური შანსი, დაადგინოს ევროპის ყინულის ქერქის სისქე და წყლის სიღრმე. მის ქვეშ მყოფი ოკეანე (და გარემოების ყველაზე ხელსაყრელ კომბინაციაში, თუნდაც მისი მარილიანობა). ნომინალური მისიის მსვლელობისას Clipper გადასცემს ტერაბიტ მონაცემებს, მათ შორის მაღალი გარჩევადობის სურათებს 0,5 მეტრამდე პიქსელზე, რადარის ჟღერადობის მონაცემებს და ზედაპირის სპექტრებს და მაგნიტური ველის გაზომვებს. მისიის დროს მიღებულ შედეგებზე დაყრდნობით, დადგინდება დაშვების ადგილი, როგორც მომავალი მისიის ნაწილი.

Tianwen-4 (CNSA)

მთავარი სტატია: Tianwen-4

ჩინეთის კოსმოსური სააგენტო გეგმავს Tianwen-4-ის მისიის განხორციელებას, რომლის გაშვება სავარაუდოთ 2030 წელს იქნება. მისია შედგება ორი მანქანისგან, რომელთაგან ერთი განკუთვნილია ორბიტიდან იუპიტერის სისტემის შესასწავლად, მეორე - ურანის სისტემა ფრენის ტრაექტორიიდან. აპარატი, რომელიც შექმნილია იუპიტერის სისტემის შესასწავლად, საბოლოოდ უნდა გავიდეს ორბიტაზე კალისტოს გარშემო.

Საინტერესო ფაქტები

იუპიტერის სისტემაში JUICE-ის მოსვლამდე დაახლოებით 4 წლით ადრე ამოქმედდება ოცდაათი მეტრიანი ტელესკოპი, რომელიც შეძლებს გალილეოს მსგავსი დეტალებით გამოსახულებების მიღებას (35 კილომეტრი პიქსელზე; 10-ჯერ უკეთესი ჰაბლის ტელესკოპზე) . ევროპული უკიდურესად დიდი ტელესკოპი, რომელიც ექსპლუატაციაში 2025 წელს შევა და სარკის დიამეტრი 39 მეტრია, პიქსელზე დაახლოებით 25 კმ გარჩევადობით გადაღებას შეძლებს.

იხ. ვიდეო - Jupiter's Icy Moons Explorer (JUICE) w/Project Scientist Olivier Witasse