JUICE: исследование ледяных лун Юпитера¶

JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) — автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства (ЕКА), предназначенная для исследования Юпитера и его ледяных спутников — Ганимеда, Каллисто и Европы. Аппарат был запущен 14 апреля 2023 года с космодрома Куру во Французской Гвиане с помощью ракеты-носителя «Ариан-5» и стал первой миссией ЕКА к внешней части Солнечной системы после «Розетты».

¶Цели и задачи

Основная научная цель миссии — определить, существуют ли подповерхностные океаны на ледяных лунах Юпитера и могут ли они быть пригодны для жизни. JUICE изучает три спутника, каждый из которых представляет особый интерес:

• Ганимед — крупнейший спутник в Солнечной системе, единственный, обладающий собственной магнитосферой. Учёные предполагают наличие под его ледяной корой солёного океана толщиной до 100 км.
• Европа — спутник с наиболее гладкой поверхностью среди всех тел Солнечной системы; считается, что под её льдом находится океан, содержащий вдвое больше воды, чем все земные океаны вместе взятые.
• Каллисто — наиболее кратерированное тело Солнечной системы; его древняя поверхность позволяет изучать раннюю историю Юпитерианской системы.

Помимо этого, аппарат проводит наблюдения за атмосферой и магнитосферой самого Юпитера, а также исследует взаимодействие спутников с заряженными частицами.

¶Конструкция и приборы

Масса аппарата составляет около 6000 кг, из которых примерно 3000 кг приходится на топливо. Электроснабжение обеспечивают две панели солнечных батарей общей площадью 85 м² — крупнейшие из когда-либо установленных на межпланетных станциях. Такая площадь необходима, поскольку на орбите Юпитера солнечный свет в 25 раз слабее, чем на Земле.

На борту установлено десять научных приборов, включая:

• камеру JANUS для съёмки поверхности в высоком разрешении;
• лазерный высотомер GALA для построения карт рельефа;
• радар RIME для зондирования ледяной коры на глубину до 9 км;
• магнитометр J-MAG для изучения магнитных полей;
• спектрометры для анализа состава поверхности и атмосферы;
• радионаучный эксперимент 3GM для измерения гравитационных полей.

¶Траектория полёта

Из-за ограничений ракеты-носителя JUICE не могла отправиться к Юпитеру напрямую. Траектория полёта включает несколько гравитационных манёвров:

• август 2024 года — пролёт системы Земля—Луна (первый в истории двойной гравитационный манёвр);
• январь 2025 года — пролёт Венеры;
• сентябрь 2026 года — повторный пролёт Земли;
• январь 2029 года — пролёт Земли для финального разгона.

Прибытие в систему Юпитера ожидается в июле 2031 года. После выхода на орбиту аппарат проведёт серию пролётов спутников, включая два тесных сближения с Европой на высоте около 400 км, после чего в декабре 2034 года перейдёт на орбиту вокруг Ганимеда, став первым искусственным спутником луны другой планеты.

¶Сотрудничество и международное участие

Миссия JUICE реализуется при участии НАСА, которое предоставило часть научного оборудования, а также Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Российские научные организации в проекте не участвуют. Стоимость миссии оценивается примерно в 1,6 млрд евро.

¶Связь с другими миссиями

JUICE дополняет исследования аппарата НАСА «Юнона», работающего на орбите Юпитера с 2016 года, а также готовящейся миссии Europa Clipper, запуск которой запланирован на октябрь 2024 года. Если JUICE сосредоточится на Ганимеде, то Europa Clipper будет детально изучать Европу. Совместные данные двух миссий позволят составить наиболее полную картину о подповерхностных океанах ледяных спутников.

¶Критика и ограничения

Некоторые исследователи отмечают, что миссия не оснащена посадочным модулем, что ограничивает возможности прямого анализа льда. Кроме того, из-за длительного перелёта (более 8 лет) существует риск устаревания бортовой электроники. ЕКА, однако, подчёркивает, что основная ценность миссии — в комплексном изучении системы Юпитера как модели газовых гигантов, которые широко распространены в других звёздных системах.