Sonda Juice zbliży się do Ziemi i wykona niezwykły manewr

Należącą do ESA sondę Jupiter Icy Moons Explorer (Juice), kontrolerzy lotu najpierw pokierują obok Księżyca, a następnie zbliży się ona do Ziemi. Ten manewr „hamowania”, który będzie miał miejsce 19-20 sierpnia, skieruje statek kosmiczny skrótem przez Wenus, do Jowisza.

Jak podkreślają naukowcy z ESA jest to pierwszy w historii przelot Księżyc-Ziemia i pierwszy w historii manewr podwójnej asysty grawitacyjnej. Działanie to zmieni prędkość i kierunek Juice, aby nadać jej nowy kurs w przestrzeni kosmicznej, ale najmniejszy błąd może zepchnąć statek z kursu, co będzie oznaczać koniec misji. Po wystrzeleniu Juice w kwietniu 2023 r., ten przelot Księżyc-Ziemia jest pierwszym krokiem w rozpoczęciu podróży sondy do Jowisza.

Podczas przelotu, Ziemia zakrzywi trajektorię Juice w przestrzeni kosmicznej, „hamując” go i przekierowując na kurs przelotu przez Wenus w sierpniu 2025 roku. Od tego momentu rozpocznie się doładowanie energetyczne, sonda dwukrotnie minie Wenus, a następnie znów zbliży się Ziemi – zyskując asystę grawitacyjną dwóch planet, przez co znacznie przyspieszy i będzie mogła szybciej znaleźć się bliżej swojego celu, czyli Jowisza.

Jowisz znajduje się średnio 800 milionów kilometrów od Ziemi. Bez ogromnej rakiety, wysłanie Juice prosto na gazowego olbrzyma wymagałoby, niemożliwej do osiągnięcia ilości (60 tysięcy kg) paliwa na pokładzie. Statek kosmiczny musiałby do tego zabrać ze sobą dodatkowe zapasy, aby spowolnić się na tyle, by wejść na orbitę wokół Jowisza po dotarciu na miejsce.

Jak podkreślają astronomowie, Juice rozpoczyna swoją długą trasę, wykorzystując grawitację planet, aby ostrożnie dostosować swoją trajektorię w przestrzeni kosmicznej i dotrzeć do Jowisza z odpowiednią prędkością i kierunkiem. Ta niezwykle złożona, stale ewoluująca trasa została starannie zaplanowana przez zespół analityczny misji w ciągu ostatnich 20 lat. Jak tłumaczą badacze, nieco sprzecznie z intuicją, wykorzystanie przelotu Księżyc-Ziemia do spowolnienia statku na tym etapie podróży jest w rzeczywistości bardziej wydajne niż wykorzystanie przelotu do jej przyspieszenia. Gdyby zamiast tego dać Juice impuls w kierunku Marsa, to trwałoby to o wiele dłużej. Manewr hamowania jest sposobem na przejście na skróty przez wewnętrzny Układ Słoneczny.

Operatorzy misji dostosowali już ścieżkę sondy, aby zapewnić, że dotrze on najpierw na Księżyc, a dzień później na Ziemię, dokładnie we właściwym czasie, z właściwą prędkością i podróżując we właściwym kierunku. Jest to ryzykowne wyzwanie, z którym żadna inna misja kosmiczna nigdy wcześniej się nie zmierzyła.

Statek kosmiczny zbliży się bardzo blisko zarówno do Księżyca, jak i Ziemi, co oznacza, że podczas wszystkich manewrów nawigacyjnych wymagana jest dokładność w czasie rzeczywistym. Juice będzie w ciągłym kontakcie ze stacjami naziemnymi na całym świecie. W każdej sekundzie drogi, w dzień i w nocy, operatorzy będą uważnie obserwować dane spływające z Juice, dokonując drobnych korekt niezbędnych do utrzymania statku kosmicznego na właściwym kursie.

Przelot Księżyc-Ziemia stanowi również doskonałą okazją na przetestowanie instrumentów sondy, które będą raz pierwszy zbierać i analizować dane z rzeczywistej powierzchni w przestrzeni kosmicznej. Dla niektórych przyrządów jest to jedyna okazja do wykonania pomiarów podczas całej ośmioletniej podróży do Jowisza.

Emil Gołoś