Po ponad trzech latach od startu sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej, zbudowana we współpracy z Japońską Agencją Eksploracji Aerokosmicznej (JAXA), ponownie znalazła się w pobliżu naszej planety. Bo chociaż JUICE zmierza ku lodowym księżycom Jowisza, nie leci tam wprost. Aby zaoszczędzić paliwo konieczne do badań, sonda wykorzystuje kolejne asysty grawitacyjne.
WIDEO…
Proca grawitacyjna
Asysta grawitacyjna to manewr, w którym sonda kosmiczna wykorzystuje grawitację i ruch planety lub księżyca, aby zmienić swoją prędkość i kierunek lotu bez zużywania dużej ilości paliwa. Można to sobie wyobrazić jako procę grawitacyjną. Sonda zbliża się do planety, jej grawitacja zakrzywia tor lotu, po czym sonda odlatuje w innym kierunku. Ponieważ sama planeta porusza się po orbicie wokół Słońca, podczas takiego spotkania może przekazać sondzie niewielką część swojej energii orbitalnej. Może ją również odebrać. Asysty grawitacyjne, jak w przypadku niedawnego manewru sondy BepiColombo, mogą też wyhamować statek kosmiczny.
W 2024 roku sonda JUICE zbliżyła się do Księżyca i do Ziemi, w 2025 przeleciała w pobliżu Wenus. Teraz ponownie wróciła w pobliże naszej planety. Wczorajszy przelot zmienił kierunek lotu JUICE o 20° w stosunku do trajektorii sprzed manewru i zwiększył prędkość sondy o 3,5 km/s, czyli o 12 600 km/godz. W ciągu czterech tygodni poprzedzających przelot konieczna była jedna niewielka korekta kursu, której zadaniem było wprowadzenie sondy na właściwą ścieżkę podejścia do Ziemi. Tylko w ten sposób można było w pełni wykorzystać grawitację naszej planety.
Nawigowanie w czasie rzeczywistym
Do największego zbliżenia doszło o godz. 13:45 CEST. Wówczas JUICE przelatywała zaledwie 8640 km nad Oceanem Indyjskim. Kamery pokładowe wykonały serię zdjęć wyznaczonych celów.
– Przelot wymagał niezwykle precyzyjnego nawigowania w czasie rzeczywistym. Dzięki starannemu planowaniu zużyliśmy tylko niewielką ilość paliwa zarezerwowanego na ten manewr. Oznacza to, że będziemy mieli więcej paliwa do wykorzystania przy Jowiszu podczas prowadzenia obserwacji jego lodowych księżyców – mówi Angela Dietz, kierowniczka operacji sondy JUICE.
Chociaż celem przelotu była zmiana trajektorii, manewr stanowił też znakomitą okazję do przetestowania instrumentów naukowych. Po raz pierwszy instrumenty zostały włączone w 2024 roku podczas księżycowo-ziemskiej asysty grawitacyjnej. Po raz drugi – w trakcie ubiegłorocznych obserwacji komety 3I/ATLAS. – Podróż JUICE do Jowisza daje nam tylko kilka okazji do kalibracji i weryfikacji instrumentów w dobrze poznanych warunkach środowiskowych – wyjaśnia Claire Vallat, badaczka projektu JUICE.
Polski wkład w JUICE
Jednym z instrumentów sondy jest RPWI (Radio and Plasma Wave Investigation), kierowany przez Swedish Institute of Space Physics (IRF) w Uppsali, przy udziale m.in. Centrum Badań Kosmicznych PAN. RPWI służy do badania plazmy i pól elektromagnetycznych i został włączony już 23 września, a pracować będzie do 3 października.
– Podczas obecnego przelotu w okolicach orbity Ziemi mamy okazję badać struktury magnetosferyczne w ogonie magnetosfery, a także przeprowadzić obserwacje mające na celu kalibrację sensorów i diagnostykę zakłóceń elektromagnetycznych pochodzących od satelity i innych przyrządów naukowych na pokładzie JUICE – mówi dr hab. Hanna Rothkaehl z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Uczona pełni funkcję tzw. Co-PI instrumentu RPWI. Dodajmy, że podczas pierwszej asysty grawitacyjnej przy Ziemi RPWI zarejestrował już charakterystyczne emisje elektromagnetyczne magnetosfery oraz emisje związane z aktywnością słoneczną – i od startu działa niezawodnie.
W tym samym czasie, gdy JUICE wykorzystywał grawitację Ziemi do zmiany trajektorii, europejsko-chińska misja Smile obserwowała zorzę polarną na półkuli północnej oraz mierzyła pola magnetyczne i cząstki w pobliżu Ziemi. Połączenie obserwacji obu urządzeń daje wyjątkową możliwość powiązania aktywności w odległym ogonie magnetosferycznym z tym, co dzieje się w rejonach biegunowych Ziemi.
Ostatnie spotkanie JUICE z Ziemią nastąpi w 2029 roku. W lipcu 2031 roku sonda dotrze do układu Jowisza.
Źródło: ESA
