Europa steht vor einer ihrer größten Raumfahrtmissionen: der Erkundung der eisigen Monde des Jupiter.
Die Juice-Satelliten durchläuft derzeit letzte Tests in Toulouse, Frankreich, bevor er zum Startplatz in Südamerika transportiert wird.
Der Start ist für April geplant.
Die sechseinhalb Tonnen schwere Raumsonde wird eine Reihe von Vorbeiflügen an Callisto, Ganymed und Europa durchführen und dabei fortschrittliche Instrumente einsetzen, um zu untersuchen, ob diese Welten bewohnbar sind.
Das mag fantastisch klingen. Das Jovianische System befindet sich in den kalten, äußeren Regionen des Sonnensystems, weit entfernt von der Sonne und erhält nur ein Fünfundzwanzigstel des auf die Erde fallenden Lichts.
Doch die gravitative Kompression und das Anstoßen des riesigen Planeten an seine Monde bedeuten, dass diese genug Energie und Wärme haben, um große Mengen an flüssigem Wasser in der Tiefe zu behalten. Und wir wissen auf der Erde, dass wo immer es Wasser gibt, gibt es auch eine Möglichkeit für Leben.
„Im Falle von Europa wird vermutet, dass sich unter seiner Eiskruste ein tiefes Meer, vielleicht 100 km tief, befindet„, sagte die Missionswissenschaftlerin Prof. Emma Bunce von der Universität Leicester, UK.
„Diese Meerestiefe ist zehnmal so groß wie die des tiefsten Ozeans auf der Erde, und das Meer steht, so denken wir, in Kontakt mit einem Felsboden. Das bietet also eine Situation, in der es zu einer Mischung und interessanten Chemie kommt„, sagte die Forscherin.
Eine lange Reise
Es ist eine Reise von 6,6 Milliarden Kilometern, die 8,5 Jahre dauern wird.
Markieren Sie den Kalender für Juli 2031. Das ist der Zeitpunkt, an dem Juice am Jupiter ankommt. Dann wird er 35 Vorbeiflüge an den drei Monden durchführen, bevor er sich Ende 2034 dauerhaft um Ganymed niederlässt.
Das Projektteam der European Space Agency (ESA) hinter Juice hat diese Woche eine umfassende Überprüfung durchgeführt und kam zu dem Schluss, dass die Mission „startklar“ sei.
Das Luft- und Raumfahrtunternehmen Airbus hat den Bau des €1,6 Milliarden teuren JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) geleitet. Der Hersteller hat Expertise und Komponenten aus ganz Europa zusammengezogen.
Alles ist jetzt vollständig montiert, einschließlich Juices Suite von 10 wissenschaftlichen Instrumenten.
10 wissenschaftlichen Instrumente
„Wir haben eine Reihe von hochauflösenden Kameras auf diesem Gerät in allen möglichen Wellenlängen – im Infrarot-, sichtbaren und ultravioletten Bereich„, erklärte Ingenieur Cyril Cavel und zeigte auf eine Sammlung von Kästen, die an einer Seite des silbernen und schwarzen Satelliten hingen.
„Sie können all diese Instrumente unter schützenden, transparenten Abdeckungen sehen. Das hochauflösende sichtbare Teleskop, das Janus genannt wird, wird fantastische Bilder sehr nah an den Monden machen, da wir Vorbeiflüge in nur 400 km Höhe durchführen werden. Sie werden atemberaubend sein„, sagte der Airbus Juice-Projektmanager.
Radar wird auch in die Monde hineinschauen; Lidar – ein Lasermesssystem – wird 3D-Karten ihrer Oberflächen erstellen; Magnetometer werden ihre komplexen elektrischen und magnetischen Umgebungen verfolgen; und Sensoren werden die Partikel, die um sie herumwirbeln, proben.
Juice wird nicht gezielt nach spezifischen „Biomarkern“ suchen; es wird nicht versuchen, fremde Fische in den tiefen Ozeanen zu entdecken. Seine Aufgabe besteht darin, mehr über die Möglichkeiten der Bewohnbarkeit zu erfahren, die zukünftige Missionen dann genauer untersuchen könnten. Wissenschaftler haben lange darüber nachgedacht, Lander auf einem der eisigen Monde des Jupiter zu platzieren, um durch seine Kruste bis zum Wasser darunter zu bohren.
Das könnte eines Tages geschehen, vielleicht in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts.
600 Millionen Kilometer voneinander entfernt
Geduld ist im äußeren Sonnensystem gefragt. Die Orbits von Erde und Jupiter mögen „nur“ 600 Millionen Kilometer voneinander entfernt sein, aber man kann nicht einfach direkt dorthin fliegen, nicht ohne eine gigantische Rakete. Und obwohl Europas Ariane 5 leistungsstark ist, hat sie nicht dieses Gewicht.
Stattdessen wird sie Juice auf einer etwas umständlichen Route schicken, die die Schwerkraft von Venus und der Erde nutzen wird, um die Sonde zum Gasriesen zu katapultieren.
Juice ist ein wenig wie ein klimatisierter Panzer gebaut.
Ungeachtet dessen würden seine Elektronik ohne Schutz schnell durch die harsche Strahlung, die um den Jupiter kreist, abgebaut werden. Und diese lange Reise von innen nach außen zum Gasriesen wird dazu führen, dass die Temperaturen auf der Oberfläche des Satelliten von 250 °C auf minus 230 °C schwanken.
„Wir haben zwei große Gewölbe innerhalb des Raumfahrzeugs, um die Computer vor Strahlung zu schützen und durch ein Netz von Rohren auf dem gleichen Temperaturniveau zu halten„, sagte Thermikarchitektin Séverine Deschamps.
„Dasselbe gilt für das Antriebssystem. Sein Betrieb muss auf etwa 20 °C gehalten werden, ziemlich warm, um eine gute Leistung zu erzielen, wenn es feuert„.
NASA schickt ihre eigene Sonde namens Clipper
Juice wird in seiner Arbeit nicht alleine sein.
Die US-Weltraumbehörde NASA schickt ihre eigene Sonde namens Clipper.
Obwohl sie nach Juice von der Erde abfliegen wird, sollte sie tatsächlich kurz vor ihrem europäischen Geschwister ankommen. Sie wird sich auf Europa konzentrieren.
Zusammen werden die beiden Satelliten ein starkes Team bilden.
„Man bekommt ein viel tieferes Verständnis, wenn man die beiden gemeinsam hat, und es entfernt einige der Spekulationen darüber, was vor sich geht„, sagte Prof. Michelle Dougherty, der Hauptermittler des Magnetometers von Juice.
„Es wird interessant sein, wenn Clipper an Europa vorbeifliegt und es eine Eruption auf dem Mond gibt. Clipper wird die Messungen in der Nähe durchführen, aber Juice wird aus der Ferne beobachten, um zu sehen, welche Auswirkungen dies auf die Umgebung um Europa hat und ob wir größere Flecken im Nordlicht auf Jupiter bekommen werden„.
Fazit
Die Mission der Europäischen Raumfahrtbehörde zur Erkundung der eisigen Monde des Jupiter ist ein bedeutendes Ereignis für die Weltraumforschung. Mit dem Start des Juice-Satelliten im April wird ein wichtiger Schritt unternommen, um mehr über die Möglichkeit der Bewohnbarkeit dieser fernen Welten zu erfahren.
Die Untersuchung der Monde Callisto, Ganymed und Europa wird mit Hilfe fortschrittlicher Instrumente und Technologien durchgeführt werden, um ihre elektrischen und magnetischen Umgebungen sowie ihre Oberflächen und Tiefenstrukturen zu untersuchen. Besonderes Interesse gilt dem Meer unter der Eiskruste von Europa, das möglicherweise eine interessante Chemie und potenziell lebensfreundliche Bedingungen aufweist.
Die Mission wird auch dazu beitragen, das Wissen über den Jupiter und sein System zu erweitern, einschließlich der Interaktionen zwischen dem Gasriesen und seinen Monden. Die Zusammenarbeit mit der NASA, die ihre eigene Sonde namens Clipper schickt, wird dazu beitragen, ein tieferes Verständnis dieser faszinierenden Welt zu erlangen.
Der Start von Juice wird eine lange und komplexe Reise durch das Sonnensystem erfordern, einschließlich der Nutzung der Schwerkraft von Venus und der Erde, um den Satelliten auf seine Reise zum Jupiter zu katapultieren. Die Sonde selbst ist robust gebaut, um den extremen Bedingungen der Umgebung standzuhalten, darunter auch der hohen Strahlung, die um den Jupiter herrscht.
Insgesamt wird die Mission zur Erforschung der eisigen Monde des Jupiter eine bedeutende Errungenschaft für die europäische Weltraumforschung darstellen und wichtige Informationen über das Potenzial dieser fernen Welten für zukünftige Forschungsprojekte liefern.
