A küldetés rövid halasztás után indult útjára az Európai Űrügynökség (ESA) kouroui űrrepülőteréről. Az eredetileg április 13-ra kitűzött startot villámcsapás veszélye miatt elhalasztották, de másnap sikerült elindítani az űreszközt, amelyet egy Ariane–5 rakéta emelt pályára.
A JUICE, vagyis a Jupiter jeges holdjainak felfedezésére indított Jupiter Icy Moons Explorer küldetése rég várt fejlemény a Naprendszer kutatói és a Földön kívüli élet felfedezésében reménykedők körében is.
A szonda a Galileo Galilei által a 17. század elején felfedezett négy hold közül hármat fog megközelíteni, és a legnagyobb, a Ganümédész körül pályára is áll majd, hogy bizonyítékot keressen a jeges felszín alatt rejtőző óceánra. Ha sikeres lesz a misszió ezen szakasza, ez lesz az első alkalom, hogy egy űrszonda a Föld Holdján kívül más természetes hold körüli pályára áll.
Kényes manőverek
A felszállási időszakot gondosan kellett megválasztani, igazából nem is felszállási ablakok voltak, hanem pontosan ütemezett időpillanatok, amelyek megfelelő Nap körüli pályára állást biztosítanak majd a Jupiter rendszerének eléréséhez, magyarázta az indítás előtt Véronique Loisel programigazgató. A sikeres start után a megérkezésig még számos megpróbáltatás vár a szondára. Ha minden jól megy, az űreszköz egy év múlva ér újra a Föld közelébe, ahonnan egy gravitációs hintamanőverrel a Külső-Naprendszer felé veszi az irányt. A manőver során a Holdat is megközelíti, így a megfelelő irányú pályához minden idők legpontosabb ilyen manőverét kell végrehajtani, mondja Alessandro Atzei, az ESA tehermérnöke, aki a hollandiai Noordwijkban található Európai Űrkutatási és Technológiai Központban dolgozik.
Mint minden Külső-Naprendszerbe irányuló küldetés esetében, a JUICE pályája sem lesz közvetlen, még ezen kényes manőver után sem. A következő állomás 2025-ben a Vénusz lesz, ahol magas hőmérsékletnek lesz kitéve, majd még kétszer, 2026-ban és 2029-ben repül el a Föld mellett. A Jupiterhez a tervek szerint 2031-ben érkezik meg, ekkor főhajtóműve egy hosszú fékező égetést hajt majd végre, hogy a szonda meg tudja kezdeni a bolygó körüli pályára állását. A JUICE a tervek szerint 21 alkalommal repül el a Jupiter második legnagyobb holdja, a Kallisztó mellett, a legkisebb Galilei-holdat, az Europét pedig kétszer közelíti meg.
(Szerencsére azonban az Európé sem marad ki a következő évek célzott felfedezéseiből, a JUICE-küldetés ilyetén tervezésének egyik oka, hogy kifejezetten az Európét vizsgálja majd a NASA Europa Clipper nevű, 2024 végén indítandó szondája. Az Europé jeges kérge sokkal vékonyabb, mint a Ganümédészé, a becslések szerint helyenként alig 15 kilométer vastag, és óceánja így néha áttörheti a felszínt, vizet juttatva a környező űrbe. Az Europé azonban közelebb kering a Jupiter intenzív sugárzási mezejéhez, így alaposabb kutatása kicsit másfajta megközelítést igényel. Az Europa Clipper, amely egy évvel a JUICE előtt érkezik meg céljához, és 50 alkalommal fogja megközelíteni a holdat.)
A JUICE 2035-ben újra beindítja főhajtóművét, hogy legalább 9 földi hónapra pályára álljon a Ganümédész körül.
Az 500 kilométeres magasságú pálya megvalósítása szintén igen kényes manővereket igényel majd, mondja Scott Bolton, a texasi Southwest Research Institute bolygókutatója. Ahogy a szakértő mondja, ahhoz, hogy a Ganümédész gravitációja befogja a szondát, nagyon lassan kell haladni. Bolton egyébként a Juno szonda projektjének vezető kutatója – a NASA űreszköze 2016 óta kering a Jupiter körül, így nagy szakértője az óriásbolygó körüli manőverezésnek. A Jupiter rendszerében, ahogy mondja, azért nehéz boldogulni, mert a bolygó akkora, hogy ha egy kicsit is gyorsabban halad az űreszköz a tervezettnél, már a bolygó gravitációja érvényesül rajta a holdé helyett.
Bár a Junót a Jupiter tanulmányozására fejlesztették, a bolygó két jeges holdat is megközelített menet közben, és látványos képeket küldött vissza róluk. „Amikor elkezdtük tervezni a Junót, nem gondoltam volna, hogy egy nap ennyire közel kerülünk az Európéhoz és a Ganümédészhez” – mondja Bolton. A szonda 2023 decemberében és 2024 februárjában a negyedik Galileo-holdat, a sziklás felszínű Iót is megközelíti majd, amelyet sem a JUICE sem az Europa Clipper nem fog vizsgálni.
Rejtett óceánok
A Jupiter jeges holdjai a legjobb célpontot jelentik a Földön kívüli esetleges élet felfedezésére, mivel túlnyomórészt vízjégből álló felszínük alatt a feltételezések szerint folyékony víz rejtőzik. Ezekben a felszín alatti óceánokban pedig akár az élet is kialakulhatott. Az 1990-es évek közepén a NASA Galileo szondája a Ganümédészen és – ami még meggyőzőbb – az Európén is ilyen vízóceán jelenlétére utaló jeleket talált. 2015-ben a Hubble űrteleszkóp megfigyelései további bizonyítékot szolgáltattak a felszín alatti óceánok létére a Ganümédész sarki fényeinek tanulmányozása nyomán.
A Ganümédész, a Jupiter legnagyobb holdja: gyakorlatilag bolygó nagyságú, hiszen nagyobb, mint a Merkúr. Ez az egyetlen ismert hold, amelynek saját mágneses mezeje van, amelyet a magjában lévő olvadt vas áramlása generál. Több mint 100 kilométer vastag jeges kérgét a múltbeli tektonikus tevékenység jeleit mutató barázdák és kiemelkedések szabdalják. A felszínen detektált sima síkságok kriovulkánok tevékenységére utalnak.
A vastag kéreg alatt pedig sok kutató szerint sós óceán rejtőzik, amelyet a hold saját hője és a Jupiter árapályhatása tart melegen.
Az óceán jelenlétét a legmeggyőzőbben a JUICE lézeres magasságmérője által készített topográfiai térképek alapján lehet majd igazolni. Mivel a Ganümédész egy hetes pályája során egy kicsit közelebb kerül a Jupiterhez, majd eltávolodik tőle, és közben a többi hold gravitációs vonzását is megtapasztalja, az árapályerők hatására az égitest megnyúlik és összenyomódik. Egy jégkéreggel borított óceánbolygó esetében az ilyen deformációk miatt a felszín szintje akár 10 métert is ingadozhat függőlegesen, ha viszont szilárd a felszín a jég alatt, ez a mozgás csak egy méter körüli, mondja Olivier Witasse, a JUICE projekt kutatója.
A 3,5 tonna hajtóanyaggal megrakott JUICE teljes súlya közel 6 tonna. Útja során a szonda 85 négyzetméternyi napelemet fog kibontani, ami a minimális szükséglet a Jupiter körül való működéshez, ahol a Nap energiája csak 4%-a a Föld körül jellemzőnek. A JUICE emellett rengeteg árbocot és antennát is visz magával a tíz fedélzeti műszer működtetéséhez, amelyeket francia, német, olasz, holland, svéd és amerikai kutatók fejlesztettek. A jeges holdak felszínének feltérképezése mellett ezek a műszerek az égitestek légkörének kémiai tulajdonságait, a Jupiter erős mágneses terét és sugárzási öveit, valamint sok egyéb más dolgot is tanulmányoznak majd.
Mire a JUICE és az Europa Clipper megérkezik a Jupiterhez, a Juno küldetésének régen vége lesz. A kutatók azonban izgatottan várják, hogy egyszerre két szonda is a rendszerben legyen, hiszen így lehetőség nyílik majd a Jupiter mágneses terének két helyszínről való egyidejű mérésére, mondja Cynthia Phillips, a NASA bolygókutatója, aki az Europa Clipper csapatának tagja. Ezeket és más közös megfigyeléseket is koordinál majd a JUICE–Clipper közös bizottsága, folytatja a kutató. A tervek szerint mindkét küldetés a Ganümédész felszínébe történő irányított becsapódással zárul, így amelyik eszköz tovább bírja, az a másik becsapódását is megfigyelheti majd.
