Instrument RPWI, sondy JUICE, pomoże szukać życia na lodowych księżycach Jowisza

Sonda Jupiter Icy moons Explorer (JUICE) Europejskiej Agencji Kosmicznej, została wyposażona w instrument RPWI, który będzie mierzył emisje radiowe i wykrywał plazmę, co może pomóc w wykryciu życia na księżycach Jowisza.

Sonda JUICE jest obecnie w drodze na orbitę gazowego olbrzyma, w czasie swojej misji zbada ona trzy lodowe księżyce planety – Ganimedesa, Kallisto i Europę – przy użyciu różnego rodzaju instrumentów. Statek kosmiczny ma dotrzeć do Jowisza w lipcu 2031 r.

Astronomowie zakładają, że pod zamarzniętymi powierzchniami tych ciał niebieskich znajduje się woda w stanie ciekłym, która jest kluczowym warunkiem wstępowania dla znanego życia. Statek kosmiczny zbada również złożone środowisko i system Jowisza (atmosferę, pierścienie i pole magnetyczne) jako co pomoże naukowcom lepiej zrozumieć inne gazowe olbrzymy w Układzie Słonecznym – Saturna, Urana i Neptuna.

Jednym niezwykle czułych urządzeń w jakie została wyposażona sonda JUICE, jest Instrumentu Fal Radiowych i Plazmy (RPWI). Składa się on z czterech próbników Langmuira o długości 10 cm, które posłużą do badania atmosfery lodowych księżyców Jowisza. Każdy z próbników jest zamontowany na końcu trzymetrowego wysięgnika, dzięki czemu możliwe będzie ich wysunięcie z korpusu statku kosmicznego. Opis działania urządzenia RPWI został opisany w czasopiśmie Space Science Reviews

Części RPWI, które będą służyć do charakteryzowania plazmy i mierzenia emisji radiowych, zostały wykonane ze stopu tytanu klasy 5 i mają kulisty kształt, zaprojektowany tak, aby przypominał skorupkę jajka, o grubości 400 mikrometrów. Wewnątrz znajdują się czujniki do zbierania danych.

„Aby próbniki Langmuira, urządzenia RPWI, były wystarczająco czułe do wykrywania szerokiego zakresu częstotliwości i ładunków elektrycznych (zarówno elektronów, jak i jonów), konieczne było pokrycie ich specjalnymi warstwami. Powłoki te musiały być niezwykle wrażliwe na ładunki elektryczne i zdolne do przetrwania trudnych warunków, takich jak ekstremalne warunki pogodowe, temperatura i promieniowanie, podczas tej misji” – podkreśla Babak Bakhit z University of Cambridge.

„Powłoki musiały charakteryzować się doskonałymi parametrami elektrycznymi, trwałością w wysokich temperaturach, obojętnością chemiczną, właściwościami optycznymi i przyczepnością, a także wysoką wrażliwością na zmiany gęstości plazmy oraz bardzo niską chropowatością powierzchni i wrażliwością na zanieczyszczenia”. Ta kombinacja właściwości wymagała, aby powłoki były wykonane z określonego materiału o precyzyjnym składzie i nanostrukturze” – podsumowuje.

Emil Gołoś