Ekspert: przelot sondy JUICE między Ziemią a Księżycem to pierwszy taki manewr w historii

Manewr, który doda prędkości sondzie JUICE w drodze do Jowisza to pierwsza tego typu operacja w historii – wyjaśnił Jędrzej Baran z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN). Sonda przeleci między Ziemią a Księżycem w nocy z poniedziałku na wtorek.

W nocy z 19 na 20 sierpnia sonda Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) znajdzie się niecałe 7 tys. km od Ziemi – bliżej niż niektóre satelity. Do Księżyca JUICE zbliży się na zaledwie 750 km.

Wśród 10 instrumentów na pokładzie pierwszej europejskiej sondy wysłanej w stronę Jowisza dwa powstały w CBK PAN. Pierwszy z nich - RPWI (Radio & Plasma Waves Investigation) przeprowadzi pomiary umożliwiające kompleksowe badania środowiska kosmicznego piątej planety od słońca (głównie w pobliżu trzech księżyców Jowisza - Ganimedesa, Europy i Callisto) i monitorowanie emisji fal radiowych w systemie Jowisza. Drugi instrument - SWI (Sub-millimeter Wave Instrument) służy z kolei badaniu struktury temperaturowej, składu i dynamiki stratosfery i troposfery gazowego olbrzyma, a także egzosfery i powierzchni lodowych księżyców.

Aby dotrzeć do największej planety Układu Słonecznego, próbnik skorzysta w sumie z czterech tzw. asyst grawitacyjnych; przyciąganie planet i księżyców nada mu dodatkową prędkość i odpowiednio ustawi trajektorię. Planowany przelot w pobliżu Ziemi zapewni właśnie jedną z takich asyst. Księżyc odchyli nieco trajektorię lotu sondy, która dzięki temu będzie mogła lepiej wykorzystać grawitację Ziemi.

„Manewr podwójnej asysty z punktu widzenia inżyniera jest doprawdy fascynującym przedsięwzięciem. Szczególnie że ten planowany na sierpień 2024 roku jest pierwszym tego rodzaju w historii. Zasadniczo manewr asysty grawitacyjnej polega na takim poprowadzeniu trajektorii obiektu, aby odpowiednio wykorzystać przyciąganie dużych ciał niebieskich, które biorą w nim udział, w efekcie dodając energii kinetycznej niczym za pomocą procy” – powiedział w nadesłanym w poniedziałek do PAP komentarzu mgr inż. Jędrzej Baran, który należy do działającej w CBK PAN grupy pracującej przy instrumencie RPWI.

Wyjaśnił: „Należy sobie wyobrazić, że nasz pędzący przez przestrzeń kosmiczną statek kosmiczny za pomocą swoich silników tak poprowadzi swoją trajektorię, aby złapać się na niewidzialną linę grawitacyjną do poruszających się przez Układ Słoneczny Ziemi i Księżyca. Najpierw nasz jedyny naturalny satelita delikatnie zakrzywi w drogę, po jakiej porusza się sonda JUICE, co znacznie poprawi efektywność drugiej części manewru, czyli regularnej asysty z wykorzystaniem Ziemi”.

Pracownik CBK zaznaczył, że „mimo że manewr był symulacyjnie przeprowadzony wiele razy i układ sterowania przygotowany jest na wszelkie ewentualności, to dopiero rzeczywiste wykonanie będzie stanowiło o jego sukcesie”.

Dodał, że bliski przelot sondy wokół Ziemi to też niezwykle cenna okazja, by przeprowadzić testy i kalibracje umieszczonych na jej pokładzie instrumentów naukowych. „Możliwość ich uruchomienia w znanych ziemskich warunkach umożliwia lepsze przygotowanie ich na obserwacje w układzie Jowisza” – tłumaczył Jędrzej Baran.

Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych ESA (ESOC) w Darmstadt (Niemcy) będzie prowadzić transmisję z przelotu sondy w pobliżu Księżyca (https://blogs.esa.int/rocketscience/2024/08/19/join-us-live-as-juice-flies-past-the-moon/). Relacja rozpocznie się w poniedziałek 19 sierpnia o godz. 23:30, ESOC udostępni podczas niej m.in. zdjęcia Srebrnego Globu uchwycone przez JUICE.

Sonda JUICE została wystrzelona w kosmos 14 kwietnia 2023 r. z portu kosmicznego ESA w Gujanie Francuskiej. Wedle planów próbnik w sierpniu 2025 r. zbliży się do Wenus, a w pobliżu Ziemi przeleci jeszcze dwukrotnie – we wrześniu 2029 r. i styczniu 2029 r. Zgodnie z założeniami misji europejski bezzałogowy statek kosmiczny ma dotrzeć do Jowisza (oddalonego od Ziemi o ok. 800 mln km) w lipcu 2031 r.(PAP)

Anna Bugajska

abu/ bar/