ESAs Jupiter-mission flytter fra tegnebrættet

krævende elektrisk, magnetiske og strømkrav, hård stråling, og strenge regler for planetarisk beskyttelse er nogle af de kritiske problemer, der skulle løses for at flytte ESA's Jupiter Icy Moons Explorer – Juice – fra tegnebrættet og ind i konstruktionen.

Planlagt lancering i 2022, med ankomst til det jovianske system i 2029, Juice vil bruge tre og et halvt år på at undersøge den gigantiske planets turbulente atmosfære, enorm magnetosfære, dens sæt af spinkle mørke ringe og dens satellitter.

Det vil studere de store iskolde måner Ganymedes, Europa og Callisto, som menes at have oceaner af flydende vand under deres iskolde skorper - måske endda huse beboelige miljøer.

Missionen vil kulminere i en dedikeret, otte måneders tur rundt i Ganymedes, første gang en måne uden for vores egen har været i kredsløb af et rumfartøj.

Juice vil blive udstyret med 10 state-of-the-art instrumenter, inklusive kameraer, en isgennemtrængende radar, en højdemåler, radiovidenskabelige eksperimenter, og sensorer til at overvåge magnetfelterne og ladede partikler i det jovianske system.

For at sikre, at det kan løse disse mål i det udfordrende jovianske miljø, rumfartøjets design skal opfylde strenge krav.

En vigtig milepæl blev nået tidligere på måneden, da det foreløbige design af Juice og dets grænseflader med de videnskabelige instrumenter og jordstationerne blev fastsat, som nu gør det muligt at bygge en prototype af et rumfartøj til strenge tests.

Gennemgangen bekræftede også, at rumfartøjet på 5,3 tons vil være kompatibelt med dets Ariane 5 løfteraket.

Fungerer i det ydre solsystem, langt fra solen, betyder, at Juice har brug for et stort solcellepanel:to vinger på hver fem paneler er forudset, som vil dække et samlet areal på næsten 100 kvm, i stand til at levere 820 W ved Jupiter ved slutningen af ​​missionen.

Efter lanceringen, Juice vil lave fem tyngdekraft-assistende forbiflyvninger i alt:en hver på Mars og Venus, og tre på jorden, at sætte den på kurs mod Jupiter. Dens solpaneler skal klare en række temperaturer, sådan at når den flyver tættere på Solen under Venus-flyvningen, solvingerne vil vippes for at undgå, at for høje temperaturer beskadiger solcellerne.

Rumfartøjets hovedmotor vil blive brugt til at komme ind i kredsløb omkring den gigantiske planet, og senere omkring Jupiters største måne, Ganymedes. Som sådan, motordesignet er også blevet kritisk gennemgået på dette stadium.

Særlige foranstaltninger vil gøre det muligt for Juice at klare den ekstremt hårde stråling, som den skal tåle i flere år omkring Jupiter. Det betyder omhyggelig udvælgelse af komponenter og materialer, samt strålingsafskærmning.

Et særligt vigtigt emne er Juices elektromagnetiske 'renhed'. Fordi et nøglemål er at overvåge magnetfelterne og ladede partikler ved Jupiter, det er bydende nødvendigt, at eventuelle elektromagnetiske felter, der genereres af selve rumfartøjet, ikke forstyrrer de følsomme videnskabelige målinger.

Dette vil blive opnået ved det omhyggelige design af solpanelets elektriske arkitektur, strømfordelingsenheden, og reaktionshjulene – en type svinghjul, der stabiliserer attituden.

Gennemgangen sikrede også, at Juice vil opfylde strenge retningslinjer for planetarisk beskyttelse, fordi det er bydende nødvendigt at minimere risikoen for, at det potentielt beboelige hav måner, især Europa, kan være forurenet af vira, bakterier eller sporer båret af rumfartøjet fra Jorden. Derfor, missionsplaner sikrer, at Juice ikke styrter ind i Europa, på en tidsskala på flere hundrede år.

"Rumfartøjets design er blevet grundigt og positivt gennemgået, og bekræftet til at imødekomme de mange kritiske missionskrav, " siger Giuseppe Sarri, Juice projektleder. "Indtil videre er vi efter planen, og er glade for at begynde udviklingsfasen af ​​denne ambitiøse storklassemission."

ESA's industrielle partnere, ledet af Airbus, har nu grønt lys til at begynde at bygge prototype rumfartøjsenheder, der vil blive udsat for hårde tests for at simulere de forventede forhold under opsendelsen, samt den ekstreme række af miljøforhold.

Når designet er bevist uden tvivl, flyvemodellen – den der faktisk skal ud i rummet – skal bygges.