Jupiter, König des Sonnensystems, bekommt einen neuen Roboterbesucher.
Der Jupiter Icy Planet Explorer, kurz JOS, wurde am Freitagmorgen vom Raumfahrtzentrum Guayana in Kourou, Französisch-Guayana, an der Nordostküste Südamerikas gestartet. Der ursprünglich für Donnerstag geplante Start wurde verschoben, nachdem in der Nähe des Startplatzes ein Blitz entdeckt worden war.
Das Wetter klarte am Freitag auf und das Raumschiff an Bord der Ariane-5-Rakete startete fehlerfrei. Eine halbe Stunde später trennte sich Juice von der zweiten Stufe der Rakete und begab sich auf ihre lange Reise.
Jupiter, der größte Planet, der die Sonne umkreist, ist an sich schon bezaubernd, aber seine gigantischen Monde sind der ultimative Preis. Einige sind Blöcke aus eisigem Gestein, die möglicherweise Ozeane verbergen, die Leben unter ihrer Oberfläche beherbergen. Juice von der Europäischen Weltraumorganisation ESA will drei der Jupitermonde genau untersuchen: Callisto, Europa und Ganymed.
„Dies ist eine der aufregendsten Missionen, die wir im Sonnensystem unternommen haben, und bei weitem die komplexeste“, sagte Josef Ashbacher, Leiter der Europäischen Weltraumorganisation.
Das europäische Raumschiff wiegt sechs Tonnen und trägt 10 fortschrittliche wissenschaftliche Instrumente, um die Monde zu untersuchen und Fotos zu machen. Jupiter ist nicht das primäre Ziel der Mission. Stattdessen zielt es darauf ab, Ganymed, den größten Mond im Sonnensystem, und zwei weitere Monde, Europa und Callisto, zu erforschen.
Aber es wird mehr als acht Jahre dauern, Jupiter zu erreichen, wobei eine Reihe von Gravitationsdrehungen oder -drehungen dazu beitragen, Venus, Mars und Erde zu umgehen, um dem Raumschiff den Schub zu geben, den es braucht, um im Juli 2031 in die Umlaufbahn von Jupiter einzudringen.
Wenn Juice schließlich den Jupiter erreicht, wird er immer wieder in einer kreisförmigen Umlaufbahn durch seine drei Monde fliegen und sich dabei aus den gefährlichen Strahlungsgürteln des Riesenplaneten heraushalten, während er Daten sammelt. Insgesamt sind 35 Vorbeiflüge geplant, bei denen das Raumschiff nach magnetischen Signalen und anderen Beweisen sucht, um das Vorhandensein und die Größe von Ozeanen zu bestätigen, die unter den Mondoberflächen fließen. Es wird auch verfolgen, wie sich die äußeren Teile der Monde als Reaktion auf die Anziehungskraft von Jupiter bewegen, die wahrscheinlich von den unterirdischen Ozeanen beeinflusst wird.
Ein Mond, der bei der Suche nach Leben vielversprechend sein könnte, ist Europa. Astronomen glauben, dass seine Umgebung in direktem Kontakt mit einem felsigen Boden steht, der Nahrung und Energie für das Leben liefern könnte, wenn hydrothermale Quellen nach oben schießen. Der Saft wird zwei Reisen von Europa machen.
Das Raumschiff wird auch 21 Vorbeiflüge an Callisto machen, der zwar ebenfalls einen salzigen Ozean hat, aber vermutlich weniger lebensfähig ist.
Aber das Hauptziel von Juices Mission ist es, Ganymed zu untersuchen, einen Mond, der so groß ist, dass er sogar größer ist als der Planet Merkur. Die Flugbahn des Raumfahrzeugs um das Jupiter-System sollte es dem Raumfahrzeug ermöglichen, es im Dezember 2034 in eine Umlaufbahn um Ganymed einzufangen – das erste Raumfahrzeug, das einen Mond im äußeren Sonnensystem umkreist. Beginnend bei etwa 3.100 Meilen über der Oberfläche wird die Höhe des Raumfahrzeugs bis 2035 allmählich auf etwas mehr als 300 Meilen reduziert – und möglicherweise weniger, wenn der Treibstoff es zulässt.
„Wenn wir genügend Motivation haben, was bedeutet, dass wir ohne allzu viele Probleme eine gute Reise zum Jupiter gemacht haben, würden wir die Umlaufbahn auf eine Höhe von etwa 150 Meilen absenken“, sagte Giuseppe Sarri, Juice-Projektmanager bei der Europäischen Weltraumorganisation.
Die Umlaufbahn um Ganymed wird es Wissenschaftlern ermöglichen, die komplizierten Merkmale des Mondes zu verstehen. Es ist der einzige Mond im Sonnensystem, von dem bekannt ist, dass er ein eigenes Magnetfeld hat, möglicherweise von einem Kern aus flüssigem Eisen wie unser Planet. „Wenn Sie auf der Oberfläche von Ganymed stehen würden und eine Kompassnadel hätten, würde diese wie auf der Erde auf den Nordpol zeigen“, sagte Michelle Dougherty vom Imperial College London, die das Magnetometer auf Jos leitet. „Wir wollen verstehen, warum.“
Der Entsafter sollte in der Lage sein, die innere Struktur des Ganymeds zu erkennen, einschließlich der Größe und Ausdehnung seines Umfangs. Vielmehr sollte es in der Lage sein, den Salzgehalt des Ozeans zu messen, der durch die in seinem Inneren verstreuten Mineralien erzeugt wird, die das Leben erhalten können. „Wir versuchen zu verstehen, woher die Salze kamen“, bemerkte Dr. Dougherty.
Der Ozean von Ganymed unterscheidet sich stark von dem Europas, aber er könnte immer noch bewohnbar sein.
„Für die Besiedlung braucht man flüssiges Wasser, eine Wärmequelle und organische Materialien“, sagte Dougherty. „Wenn wir diese drei Dinge bestätigen oder verneinen, haben wir getan, was wir versprochen haben.“
Die Mission wird Ende 2035 mit einer Bruchlandung auf der Oberfläche von Ganymed enden, es sei denn, eine während der Mission gemachte Entdeckung deutet darauf hin, dass dies den Mondozean kontaminieren könnte.
Welche anderen Missionen werden Jupiter untersuchen?
Juicing ist nicht die einzige Mission, die Jupiter und seine Monde untersucht.
Juno, eine NASA-Mission, umkreist Jupiter seit 2016. Ihr Fokus lag eher auf dem Planeten selbst als auf seinen Monden, obwohl sie kürzlich einige enge Vorbeiflüge an Europa und Ganymed absolvierte und sich bald vom Vulkan Io entfernen wird.
Aber Juice wird voraussichtlich auch von einer anderen neuen NASA-Mission, dem Europa Clipper, der im Oktober 2024 starten wird, auf dem Jupiter verfinstert . Schwere Rakete. Aber es gibt keine Konkurrenz. Die beiden Missionen sollen zusammenarbeiten.
„Es werden zwei Raumsonden gleichzeitig den Jupiter und seine Monde beobachten“, sagte Dr. Achbacher. „Daraus lässt sich viel Wissenschaft gewinnen.“
Die beiden Expeditionen wurden 2008 als Antwort darauf geboren Spannende Ergebnisse der NASA-Raumsonde Galileodie Jupiter von 1995 bis 2003 umkreiste.
„Galileo fand dieses sehr interessante magnetische Signal, dass sich unter der Kruste Europas eine leitende Eisschicht befindet“, sagte Louise Brooker vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Teil des Europa Clipper-Teams.
Wissenschaftler glauben nun, dass dies ein Zeichen für einen globalen Ozean war, der das Innere Europas umfasste.
Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops aus dem Jahr 2018 deuten darauf hin, dass der Mond Europa gelegentlich durch mindestens 10 Meilen breite Risse in seiner eisigen Hülle in seiner Umgebung in Wolken ausbrechen kann. Dies könnte eine neue Möglichkeit bieten, den Ozean aus erster Hand zu untersuchen und nach Lebenszeichen zu suchen, während Clipper über die Mondoberfläche schießt, manchmal so tief wie etwa 15 Meilen.
„Wir würden wahrscheinlich durch eine Wolke fliegen“, sagte Dr. Brooker.
Die Ergebnisse von Juice und Clipper werden zeigen, ob eine zukünftige Mission, wahrscheinlich nach Europa, versuchen sollte, auf dem Jupitermond zu landen, um direkt nach Leben im Ozean zu suchen, was die NASA vorgeschlagen hat. Eine solche Mission mag noch zwei Jahrzehnte entfernt sein, aber ihr wissenschaftlicher Wert ist enorm. Europa sei an etwas Ähnlichem interessiert, sagte Dr. Achbacher.
„Wir haben eine Mission besprochen, um eine Probe von einem der Eismonde zurückzubringen“, sagte er, die das Material zur näheren Untersuchung zur Erde zurückbringen würde. „Was wir von Juice lernen, wird dazu einen sehr wichtigen Beitrag leisten.“
Im Moment steht Juice im Rampenlicht, das erste Raumschiff einer neuen Ära, das speziell für Hochseefahrten auf fremden Welten entwickelt wurde. „Ich kann es kaum erwarten“, sagte Dougherty. „Das ist der nächste Schritt.“
