Svemirska letjelica Juice: Detaljan prelet Zemlje na putu prema Jupiteru

Svemirska letjelica Juice obavlja ključni prelet Zemlje na putu prema Jupiteru

Svemirska letjelica Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) Europske svemirske agencije (ESA) sprema se za povratak u blizinu Zemlje 28. rujna. Ovaj će prelet biti ključan za promjenu brzine i smjera letjelice na njezinu dugom putovanju prema Jupiteru. Kontrolori leta pažljivo usmjeravaju letjelicu kako bi iskoristili gravitacijsku silu Zemlje u svoju korist, izbjegavajući potrebu za ogromnim količinama goriva.

Dugotrajno putovanje prema vanjskom Sunčevom sustavu

Putovanje svemirske letjelice Juice prema vanjskom Sunčevom sustavu započelo je prije gotovo 3.5 godine, točnije u travnju 2023., kada je lansirana s Europskog svemirskog centra u Francuskoj Gvajani. Od tada, kontrolori leta na Zemlji uspješno su je vodili kroz niz složenih manevara. Prvi značajan događaj bio je prvi ikada izveden prelet Mjeseca i Zemlje, koji je poslužio kao ‘kočioni’ manever za postavljanje Juicea na prečac prema Jupiteru preko Venere. Nakon toga je uslijedio i prelet Venere, koji je dodatno izmijenio njezinu orbitu i dao joj malo dodatne brzine.

Gravitacijski manevri za optimizaciju putanje

Unatoč dosadašnjim uspjesima, pred Juiceom je još dug put. Kako bi se izbjegla potreba za enormnim količinama goriva za postizanje ispravne konačne putanje, letjelica će izvesti još dva preleta Zemlje. Prvi od njih zakazan je za 28. rujna 2026., kada će se letjelica približiti Zemlji na udaljenost od samo 8640 km. Ovaj će susret precizno postaviti Juice za konačni prelet Zemlje u siječnju 2029., čime će se osigurati optimalna putanja za presretanje Jupitera u srpnju 2031.

Detalji nadolazećeg preleta Zemlje

Nadolazeći prelet 28. rujna značajno će utjecati na putanju letjelice, odstupajući je za otprilike 20 stupnjeva i povećavajući njezinu brzinu za oko 3.5 km/s. Najbliži prilaz Zemlji dogodit će se iznad Indijskog oceana u 13:45 CEST (11:45 UTC). Između 15 i 30 minuta prije najbližeg prilaza, Juice će preletjeti Australiju, krećući se od sjeveroistoka prema sjeverozapadu kontinenta. Amaterski astronomi opremljeni odgovarajućim teleskopima ili dvogledima možda će imati priliku pratiti ovaj događaj.

Zašto su gravitacijski manevri ključni?

Pitanje zašto Juice ne leti izravno prema Jupiteru i snažno ne koči po dolasku nameće se samo po sebi. Iako bi to bio znatno brži put, zahtijevao bi iznimno snažnu raketu i gotovo nepojmljivu količinu goriva samo za postizanje potrebne brzine za putovanje. Dodatno gorivo bilo bi potrebno kako bi se spriječilo da Juice proleti pokraj Jupitera.

Umjesto toga, kontrolori leta osmislili su genijalnu strategiju koja maksimalno iskorištava gravitacijsku silu planeta. Zahvaljujući Zemlji, Mjesecu i Veneri, Juice postupno povećava brzinu i prilagođava svoju putanju na gotovo besplatan način. Ovakav pristup osigurava da će Juice imati dovoljno goriva u svojim spremnicima za ulazak u orbitu oko Jupitera 2031. godine, a zatim i oko njegova najvećeg mjeseca, Ganimeda, 2034. godine.

Pripreme za uspješan prelet

Takozvana ‘navigacijska kampanja’ započela je 17. kolovoza. Postavljeno je šest vremenskih termina, uključujući one četiri tjedna, dva tjedna, tjedan dana i tri dana prije preleta, kako bi se izvršila precizna prilagođavanja trajektorije Juicea. Cilj je osigurati da letjelica stigne pod točno određenim kutom i brzinom za optimalnu gravitacijsku asistenciju.

„Do sada je bio potreban samo jedan manevar četiri tjedna prije“, izjavila je Angela Dietz, voditeljica operacija svemirskih letjelica Juice. „Bio je relativno malen, ali izuzetno učinkovit. Postavio je Juice na pravo mjesto za prelet. Naš tim za dinamiku leta odradio je nevjerojatan posao u pripremi!“

U 08:00 CEST 28. rujna, kontrolori leta bit će spremni izvršiti posljednji, hitni manevar kako bi ispravili eventualne kritične navigacijske pogreške ili izbjegli sudar s drugim satelitima. Ako sve prođe prema planu, ovaj manevar neće biti potreban.

Izazov prolaska kroz Zemljinu sjenu

Nadolazeći prelet donosi i dodatni izazov. Neposredno prije najbližeg prilaza, od 21:24 CEST 27. rujna do 06:03 CEST 28. rujna, Juice će se nalaziti u Zemljinoj sjeni. Nedostatak sunčeve svjetlosti znači da će letjelica raditi isključivo na baterijsko napajanje. Kako bi se spriječilo potpuno pražnjenje baterija, tim će tijekom tog razdoblja prioritet dati najvažnijim mjerenjima znanstvenih instrumenata.

Dodatna znanstvena istraživanja tijekom preleta

Kao i tijekom preleta Mjeseca i Zemlje 2024. godine, 10 znanstvenih instrumenata letjelice Juice bit će aktivno za prikupljanje podataka o Zemlji i Mjesecu u razdoblju od 23. rujna do 3. listopada. Ovo pruža izvrsnu priliku timovima znanstvenika za prikupljanje i analizu podataka s površine u svemiru. Kalibracijom instrumenata i pripremom alata za analizu podataka, timovi će biti spremni za prikupljanje najkvalitetnijih znanstvenih podataka na Jupiteru i njegovim ledenim mjesecima.

„Svi preleti nose rizik, zahtijevaju vrlo pažljivo planiranje i neprekidno praćenje. Međutim, nadolazeći prelet Zemlje, s operativne točke gledišta, puno je jednostavniji od preleta Mjeseca i Zemlje 2024. godine, gdje je prelet Mjeseca postavio Juice za prelet Zemlje sljedećeg dana“, rekla je Claire Vallat, voditeljica projekta Juice. „Ovo su sjajne vijesti za znanost, jer nam omogućuju okretanje Juicea u svim smjerovima kako bismo njegove znanstvene instrumente usmjerili na različite dijelove Zemlje i Mjeseca.“

Istraživanje Zemljinog magnetskog repa i kalibracija navigacijskih instrumenata

Jedan od zanimljivih znanstvenih aspekata ovog preleta jest da će Juice provesti nekoliko dana u repu Zemljinog magnetskog polja. Ovaj ‘magnetorep’, rastegnut od Sunca poput vjetrokaza, složena je struktura stvorena nabijenim česticama koje lete prema nama sa Sunca. Juice će vjerojatno prikupiti vrlo zanimljiva mjerenja magnetskog polja koja bi se kasnije mogla kombinirati s podacima misije Smile Europsko-kineske suradnje.

U međuvremenu, navigacijska kamera letjelice Juice, koja će u konačnici pomoći letjelici u upravljanju oko Jupiterovih mjeseca, iskoristit će priliku za usmjeravanje prema horizontu našeg Mjeseca. Slike koje će tom prilikom snimiti poslužit će za testiranje nove tehnike za poboljšanje točnosti optičke navigacije.

Dvije ugrađene nadzorne kamere letjelice Juice snimat će fotografije tijekom cijelog preleta, a iste će biti podijeljene putem društvenih mreža i web stranice ESA-e. Posljednje slike ovog događaja bit će snimljene 29. rujna.

O misiji Juice

Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) ESA-e predstavlja najnoviju ambicioznu misiju čovječanstva u vanjski Sunčev sustav. Misija će provesti detaljna promatranja plinovitog diva Jupitera i njegova tri velika, oceanom prekrivena mjeseca – Ganimeda, Kalista i Europe. Cilj ove ambiciozne misije je okarakterizirati te mjesece pomoću moćnog skupa instrumenata za daljinsko istraživanje, geofizička i in situ mjerenja, kako bi se otkrilo više o ovim fascinantnim destinacijama kao potencijalnim staništima za prošli ili sadašnji život.

Juice će dubinski pratiti složeno magnetsko, radijacijsko i plazmatsko okruženje Jupitera te njegovu interakciju s mjesecima, proučavajući Jupiterov sustav kao arhetip sustava plinovitih divova diljem svemira. Letjelica je lansirana na raketi Ariane 5 s Europskog svemirskog centra u Kourou u travnju 2023. godine. Njezino osam godina dugo krstarenje uključuje prelete Zemlje i Venere kako bi se postigla potrebna brzina za put do Jupitera. Tijekom boravka u orbiti oko Jupitera, letjelica će izvesti 35 preleta tri velika mjeseca, prije nego što promijeni orbitu kako bi ušla u orbitu oko Ganimeda.

Juice je misija pod vodstvom ESA-e, uz doprinos NASA-e, JAXA-e i Izraelske svemirske agencije. Predstavlja prvu veliku misiju u okviru programa ESA-ine ‘Cosmic Vision’.

Često postavljana pitanja