Billede:ESAs Juice-model støbt i guld til antennetest

Om et årti, en spændende ny besøgende vil komme ind i det jovianske system:ESA's Jupiter Icy Moons Explorer, eller Juice. Som navnet antyder, missionen vil udforske Jupiter og tre af dens største måner - Ganymedes, Callisto og Europa - for at undersøge den gigantiske planets kosmiske familie og gasgigantplaneter generelt.

Juice er planlagt til lancering i 2022, og dets instrumenter er i øjeblikket ved at blive perfektioneret og kalibreret, så de er klar til at begynde arbejdet en gang i rummet. Dette billede viser et af de mange elementer, der er involveret i denne kalibreringsproces:en miniature guldbelagt metallisk model af Juice, der bruges til at teste rumfartøjets antenner.

Juice vil bære flere antenner for at detektere radiobølger i Jupiter-systemet. Disse antenner vil måle egenskaberne for de indkommende bølger, herunder den retning, de bevæger sig i, og deres polariseringsgrad, og brug derefter denne information til at spore bølgerne tilbage til deres kilder. For at gøre dette, antennerne skal fungere godt uanset deres orientering til eventuelle indkommende bølger - og så skal videnskabsmænd finde ud af og korrigere for antennernes såkaldte "retningsafhængighed."

Denne skinnende model blev brugt til at udføre et sæt tests på Juice's Radio and Plasma Wave Instrument (RPWI) sidste år. Den blev nedsænket i en tank fyldt med vand; et jævnt elektrisk felt blev derefter påført tanken, og modellen blev flyttet og roteret i forhold til dette felt. Resultaterne afslørede, hvordan antennerne vil modtage radiobølger, der strømmer ind fra forskellige retninger og orienteringer i forhold til rumfartøjet, og vil gøre det muligt at kalibrere instrumentet til at være så effektivt som muligt i dets målinger af Jupiter og dets måner.

Lignende test, som teknisk omtales som reometri, blev udført i fortiden for rumfartøjer, herunder NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens missionen til Saturn (som opererede ved Saturn mellem 2004 og 2017), NASAs Juno-rumfartøj (i øjeblikket i kredsløb om Jupiter), og ESA's Solar Orbiter (planlagt til opsendelse i begyndelsen af ​​2020 for at undersøge Solen tæt på).

Testen udført for Juice udgjorde et par yderligere forhindringer - modellens antenner var særligt små og skulle fastgøres nøjagtigt på modellens bom, hvilket krævede, at forskerne lavede en speciel enhed til at justere ikke kun antennerne, men også selve bommen.

Modellen blev produceret i en skala 1:40, gør hver antenne 62,5 millimeter lang fra spids til spids; opskaleret, antennerne bliver 2,5 meter lange på Juice. De vigtigste rumfartøjsdele, der er modelleret her, inkluderer selve sondens krop, sine solpaneler, og dens antenner og bomme. Modellen har et samlet "vingefang" på 75 centimeter på tværs af sine solpaneler. Billedet viser også et rumfartøjsstativ, som strækker sig ud af bunden af ​​rammen. Guldbelægningen sikrede, at modellen havde fremragende elektrisk ledende egenskaber, og reagerede minimalt med det omgivende vand og luft under målingerne.

I mellemtiden samlingen af ​​Juice-flyvemodellen er startet i september, med leveringen af ​​rumfartøjets primære struktur, efterfulgt af integration af fremdriftssystemet.

Denne model af Juice blev bygget af det tekniske universitet i Dresden, Tyskland, og testene blev udført af det østrigske videnskabsakademis rumforskningsinstitut i Graz, Østrig, som en del af et projekt finansieret af det østrigske forskningsfremmeagentur (FFG). Den ledende videnskabsmand for kalibreringsindsatsen var Georg Fischer fra Space Research Institute, også ved hjælp af computersimuleringer udført af Mykhaylo Panchenko.