Aktualizacja: Start rakiety z sondą JUICE został przełożony na piątek, 14 kwietnia o godzinie 14:15 ze względu na złe warunki pogodowe.
Nawet w trzeciej dekadzie XXI wieku lot z Ziemi w kierunku Jowisza nie jest zadaniem prostym. Sonda JUICE po starcie zostanie rozpocznie trwającą osiem lat podróż do największej planety Układu Słonecznego. Trajektoria lotu sondy kosmicznej została zaprojektowana tak, że zanim JUICE faktycznie rozpocznie lot do Jowisza, jeszcze kilkukrotnie odwiedzi naszą okolicę, aby korzystając z asysty grawitacyjnej zwiększyć swoją prędkość. Co ciekawe, pierwszy taki przelot zaplanowany na sierpień 2024 roku będzie pierwszą w historii asystą grawitacyjną, w której sonda wykorzysta przyciąganie nie tyle samej Ziemi ile układu Ziemia-Księżyc. Po tym przelocie JUICE zbliży się do Wenus niemal dokładnie rok później, przeleci ponownie w pobliżu Ziemi we wrześniu 2026 roku i w styczniu 2029 roku i dopiero w tym momencie, za niemal siedem lat wystartuje z odpowiednią prędkością w kierunku Jowisza, gdzie dotrze w lipcu 2031 roku. Wtedy dopiero rozpocznie się zaplanowana na nieco ponad cztery lata misja naukowa.
Co się wydarzy po starcie sondy JUICE?
Jeżeli sam start przebiegnie prawidłowo i nie pojawią się żadne anomalie, już 26 minut po starcie sonda oddzieli się od górnego członu rakiety. Sześć minut później kontrolę nad sondą kosmiczną przejmą specjaliści z Europejskiej Agencji kosmicznej, a nieco ponad godzinę później sonda rozłoży swoje potężne panele słoneczne. Od tego kluczowego manewru będzie zależało powodzenie całej misji. Proces rozkładania anten, czujników i wysięgnika magnetometru będzie rozłożony na kolejnych szesnaście dni. Jakby nie patrzeć, przed sondą kosmiczną jeszcze 8 lat lotu w kierunku Jowisza, a więc nie ma co się spieszyć.
Czytaj także: Tu możemy odnaleźć życie w kosmosie. Księżyc Jowisza pokazał, co potrafi
Cele naukowe misji JUICE
Podstawowym celem misji Jupiter Icy Moons Explorer jak sama nazwa wskazuje jest badanie Jowisza i jego lodowych księżyców. W toku swojej misji sonda wykona trzydzieści pięć przelotów w pobliżu Europy, Ganimedesa i Kalisto. Podczas każdego z nich dziesięć instrumentów naukowych znajdujących się na pokładzie sondy będzie starało się jak najdokładniej zbadać księżyce, warunki panujące na ich powierzchni oraz pod ich powierzchnią. Celem misji jest sprawdzenie, czy we wnętrzu któregokolwiek z tych księżyców mogą teoretycznie istnieć warunki umożliwiające rozwinięcie się życia takiego, jakie znamy z powierzchni Ziemi. Siłą rzeczy, niejako przy okazji sonda będzie badała niezwykle złożone otoczenie i trudne warunki panujące w bezpośrednim otoczeniu największej planety Układu Słonecznego. W trakcie trwającej trzy lata pierwszej części misji sonda wykona dwa przeloty w pobliżu Europy, zbliżając się do niej na minimalną odległość 400 km, 12 przelotów w pobliżu Ganimedesa oraz 21 przelotów w pobliżu Kalisto, podczas których minimalna wysokość wyniesie zaledwie 200 km.
W przypadku Europy JUICE skupi się na poszukiwaniu biosygnatur oraz zbiorników wody znajdujących się tuż pod powierzchnią, we wnętrzu jej skorupy lodowej. Zbliżając się do Kalisto, sonda przede wszystkim skupi się na badaniu bezpośredniego otoczenia Jowisza. Kalisto jest globem nieaktywnym, silnie pokrytym kraterami, a tym samym niosącym najwięcej informacji o historii otoczenia największej planety Układu Słonecznego.
Najważniejszym celem misji JUICE jest jednak Ganimedes, największy księżyc w Układzie Słonecznym (większy od najmniejszej planety Układu Słonecznego, Merkurego) i zarazem jedyny księżyc posiadający własne pole magnetyczne. W ciągu pierwszych trzech lat w otoczeniu Jowisza sonda JUICE zbliży się do niego aż dwanaście razy badając strukturę jego pola magnetycznego, skorupę lodową, budowę wewnętrzną (złożone jądro i potencjalny podpowierzchniowy ocean) oraz interakcje między Ganimedesem a samym Jowiszem.
To wszystko jednak będzie tylko preludium do drugiej części misji. Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w grudniu 2024 roku sonda JUICE uruchomi swoje silniki i wejdzie na orbitę wokół Ganimedesa. Będzie to historyczne wydarzenie. Jak dotąd bowiem żadna sonda kosmiczna nie weszła na orbitę jakiegokolwiek księżyca innego niż Księżyc. W trakcie zaplanowanej na rok misji JUICE będzie badał Ganimedesa z wysokości 500 km, przy czym naukowcy dopuszczają możliwość obniżenia orbity do wysokości 200 km. O ile zatem obecnie Ganimedes nie istnieje w świadomości opinii publicznej, dzięki sondzie za dziesięć lat będziemy mieli do dyspozycji fenomenalne zdjęcia powierzchni tego fascynującego globu wykonane z bliska, z orbity. Ganimedes może wejść zatem do ogólnej świadomości szerokiej opinii publicznej. Po roku spędzonym na orbicie sonda JUICE zakończy swoją misję rozbijając się o powierzchnię Ganimedesa.
Sonda JUICE będzie musiała zmierzyć się z naprawdę nieprzyjaznym otoczeniem
Bezpośrednie otoczenie Jowisza stanowi ogromne wyzwanie dla znajdujących się tam sond kosmicznych. Wszystkie instrumenty naukowe znajdujące się na pokładzie sondy muszą być chronione przez niezwykle silnym promieniowaniem w otoczeniu gazowego olbrzyma. Co więcej, w trakcie swojej misji sonda będzie musiała stawić czoła temperaturom od +250 stopni Celsjusza podczas przelotu w pobliżu Wenus do -230 stopni Celsjusza po dotarciu do Jowisza. Ze względu na odległość od Słońca rzędu 770 mln km, w otoczeniu gazowego olbrzyma panele słoneczne zasilające sondę będą mogły liczyć na 25 razy mniej energii słonecznej niż na Ziemi. Aby zatem zapewnić odpowiednie zapasy energii, sonda została wyposażona w dwa zestawy paneli słonecznych, których łączna powierzchnia wyniesie aż 85 m kw.
Dlaczego misja JUICE jest tak fascynująca?
Poszukując życia na innych ciałach Układu Słonecznego naukowcy przez długie lata skupiali się na tzw. ekosferze Słońca, czyli zakresie odległości od naszej gwiazdy, w której na powierzchni planety może istnieć woda w stanie ciekłym. W przypadku Słońca ekosfera rozciąga się mniej więcej od orbity Wenus po orbitę Marsa. Wszędzie bliżej jest za gorąco, wszędzie dalej jest za zimno. Misje kosmiczne jednak uświadomiły naukowcom, że jest to ograniczone podejście. Lodowe księżyce krążące wokół Jowisza i Saturna, a więc daleko poza konserwatywną wersją ekosfery Słońca dzięki interakcjom grawitacyjnym ze swoimi planetarnymi towarzyszami są na tyle przez nie rozciągane i ściskane, że w ich wnętrzach mogą przez setki milionów lat utrzymywać się podpowierzchniowe oceany ciekłej wody, w których teoretycznie mogą panować warunki sprzyjające powstaniu życia. Według obecnej wiedzy takie oceany istnieją we wnętrzu Europy, Ganimedesa czy Kalisto, ale także chociażby we wnętrzu Enceladusa krążącego wokół Saturna. Dowodem na istnienie takich oceanów są chociażby gejzery pary wodnej tryskające z południowych biegunów Europy i Enceladusa. Aktualnie wśród planetologów panuje przekonanie, że to właśnie wnętrza tych niepozornych globów, a nie powierzchnia Marsa są najbardziej obiecującymi celami dla poszukiwaczy życia pozaziemskiego w Układzie Słonecznym. Szacunki wskazują, że ocean we wnętrzu Europy zawiera dwa razy więcej wody niż wszystkie oceany na powierzchni Ziemi. Ocean we wnętrzu Ganimedesa natomiast może posiadać natomiast dwanaście razy więcej wody niż Europa. Problem jednak w tym, że w przypadku Ganimedesa szacuje się, że ocean znajduje się znacznie głębiej niż na Europie, przez co z jego wnętrza woda na powierzchnię się nie wydostaje.
Czy JUICE będzie szukał życia we wnętrzu Europy?
Mówiąc krótko: nie. Sonda JUICE nie została zaprojektowana do tego aby poszukiwać, czy odkryć życie we wnętrzu któregokolwiek księżyca Jowisza. Jak wskazują badacze, nawet gdy misja sondy zakończy się pod koniec 2035 roku najprawdopodobniej będziemy musieli poczekać jeszcze kilkadziesiąt lat na misję, która będzie w stanie ustalić, czy np. we wnętrzu Europy istnieje jakakolwiek forma życia.
Co nam zatem da JUICE? Europejska sonda kosmiczna, a także planowana obecnie amerykańska sonda Europa Clipper, która wystartuje w 2024 roku i dotrze do Jowisza w 2030 roku przelatując w pobliżu Europy skupią się ba badaniu fizycznych właściwości tych globów. W toku badań potwierdzą istnienie we wnętrzu Europy oceanu ciekłej wody, zbadają jego głębokość i być może uda im się wyłuskać informacje o składzie chemicznym tegoż oceanu. Nie zmienia to jednak faktu, że z odległości kilkuset kilometrów nie ma możliwości wykrycia jakiegokolwiek życia pod grubą skorupą lodową księżyca. Dane zebrane przez obie misje pomogą naukowcom ustalić w jaki sposób poszukiwać śladów życia w układzie Jowisza w trakcie kolejnych misji kosmicznych.
Relację ze startu misji JUICE można obserwować w oknie poniżej od godziny 13:45. Sam start zaplanowano natomiast na godzinę 14:15 polskiego czasu (1215 GMT). Satelita oddzieli się od rakiety o godzinie 14:42, a centrum kontroli misji powinno otrzymać pierwszy sygnał od sondy JUICE o godzinie 14:51. Godzinę później (15:55) powinny rozłożyć się panele słoneczne. Jeżeli i ten manewr przebiegnie poprawnie, pozostanie poczekać osiem lat i będzie można już spokojnie badać Jowisza i jego księżyce.