Helikopter test for Jupiter iskolde måner radar

En lang radarbom, der skal sondere under overfladen af ​​Jupiters iskolde måner, er blevet testet på Jorden ved hjælp af en helikopter.

ESA's Jupiter Icy Moons Explorer, Juice, er planlagt til lancering i 2022, ankommer syv år senere. Det vil studere Jupiters turbulente atmosfære og enorme magnetfelter, såvel som de planetstore måner Ganymedes, Europa og Callisto. Alle tre måner menes at have oceaner af flydende vand under deres iskolde skorper og skulle give vigtige fingerpeg om potentialet for sådanne kroppe at rumme beboelige miljøer.

En måde at bestemme arten af ​​månernes undergrund er at trænge gennem isen med radar. Det vil være opgaven for Radar for Icy Moons Exploration-instrumentet, som vil være den første af sin art, der er i stand til at udføre direkte underjordiske målinger af verdener i det ydre solsystem.

En 16 m lang bom vil blive indsat efter opsendelse og, en gang ved Jupiters måner, den vil transmittere radiobølger mod overfladen og analysere timingen og styrken af ​​deres refleksioner fra træk begravet ned til omkring 9 km. Det vil se lodrette detaljer så små som 50 m.

Det vil også være med til at karakterisere den brede vifte af kompositoriske, termiske og strukturelle variationer, der forventes i undergrunden af ​​disse unikke og geologisk komplekse verdener.

For at måle nøglekarakteristika for antennen, og for at kontrollere computersimuleringer, en test blev udført med en helikopter, der opererede fra en svæveflyvelufthavn i Heiligenberg, tæt på Friedrichshafen, Tyskland, sidste uge. Antennen var monteret på en forenklet mock-up af rumfartøjet og hang 150 m under helikopteren, som svævede mellem 50 og 320 m over jorden.

Testene blev udført med antennen og solpanelet i vandret og lodret orientering i forhold til rumfartøjets mock-up, at forstå samspillet mellem rumfartøjets komponenter og antennen, og for at teste karakteristika for de returnerede signaler.

Helikopteren tilbød fleksibiliteten til at flyve tæt på jorden i smidige manøvrer, herunder figur-af-otte baner.

"Alle eksperimenter blev gennemført og gav en stor mængde data, der vil blive analyseret i de kommende uger for at guide de næste trin i instrumentets udvikling og for at forbedre modelleringen af ​​vores softwaresimuleringer, der er udviklet i laboratoriet, " siger hovedefterforsker Lorenzo Bruzzone fra University of Trento, Italien.

"Testen var et grundlæggende skridt i retning af at forstå adfærden af ​​den rigtige antenne, som i sidste ende vil give os mulighed for at udføre meget nøjagtige målinger af radarekkoerne reflekteret fra den dybe undergrund af de jovianske iskolde måner."

Juice vil flyve forbi månerne i afstande mellem 1000 km og 200 km. Den vil også kredse om Ganymedes i ni måneder, med de sidste fire måneder i en højde af omkring 500 km.

Mens oceanerne af Jupiters måner sandsynligvis er begravet på betydelig dybde under deres iskolde skorper, radaren vil være i stand til at sammensætte spor om deres komplekse udvikling.

For eksempel, det vil udforske Europas potentielt aktive regioner og være i stand til at skelne, hvor sammensætningen ændrer sig, som hvis der er lokale, lavvandede vandreservoirer klemt mellem iskolde lag.

Det vil kunne finde 'afbøjede' underlag, som vil være med til at bestemme især Ganymedes tektoniske historie. Det vil også være muligt at skelne mellem is og ikke-ismaterialer, måske muliggør påvisning af nedgravede cyrovulkaniske reservoirer.

På Callisto, radarprofilering vil hjælpe med at forstå udviklingen af ​​store nedslagskraterstrukturer, der er synlige på overfladen, som typisk viser flere fælge og en central kuppel. Deres natur giver spor til overfladens og undergrundens natur på tidspunktet for påvirkningen.

"At se ind i undergrunden af ​​disse måner med radar vil være som at se tilbage i tiden, hjælper os med at bestemme den geologiske udvikling af disse gådefulde verdener, " siger Olivier Witasse, ESA's Juice -projektforsker.

"Radaren er et af 10 instrumenter på vores rumfartøj, der tilsammen vil være den mest kraftfulde fjernmåling, geofysiske, og in situ nyttelast-komplement, der nogensinde er fløjet til det ydre solsystem."