Космический зонд «Сок» перед Землей, на заднем плане — Млечный Путь. Фото предоставлено: ЕКА
Исследователь ледяных лун Юпитера (Juice) ЕКА вернется на Землю 19 и 20 августа. Диспетчеры полета проведут космический корабль сначала мимо Луны, а затем мимо Земли. Этот «тормозной маневр» позволит Джусу сократить путь до Юпитера через Венеру.
Что происходит?
Прежде всего, это двойной мир. Первый облет Луны и Земли и первый маневр с двойной гравитацией. Скорость и направление Джуса изменяются, чтобы изменить его курс в пространстве. Однако это рискованное предприятие; малейшая ошибка могла сбить Джуса с курса и означать конец миссии.
После запуска Джуса в апреле 2023 года этот пролет между Луной и Землей станет первым шагом космического корабля на пути через Солнечную систему к Юпитеру.
Во время пролета Земля изменит траекторию Джуса в космосе, «замедлив» его и направив его на курс облета Венеры в августе 2025 года. С этого момента начнутся всплески энергии: Джус будет выброшен с Венеры, а затем дважды с Земли — в освоении космоса это эквивалентно выпивке трех последовательных эспрессо.
Почему это должно произойти?
В среднем Юпитер находится «всего» в 800 миллионах километров от Земли. Без огромной ракеты потребовались бы невероятные 60 000 кг топлива на борту, чтобы отправить Джуса прямо на планету-гигант. И тогда Джусу придется нести огромное количество дополнительного топлива, чтобы достаточно замедлиться и выйти на орбиту вокруг Юпитера по прибытии, а не просто пролететь мимо него в космос.
Поэтому Джус выбирает более живописный маршрут, используя гравитацию других планет, чтобы тщательно корректировать свою траекторию в космосе, гарантируя, что он достигнет Юпитера с правильной скоростью и направлением. Этот невероятно сложный, постоянно развивающийся маршрут тщательно планировался на протяжении последних 20 лет специальной командой Juice по анализу миссий.
Как ни странно, на самом деле более эффективно использовать пролет между Луной и Землей, чтобы замедлить Джуса на этом этапе его путешествия, чем ускорить его. Если бы вместо этого мы использовали этот пролет для ускорения Джуса к Марсу, нам пришлось бы долго ждать следующего пролета планеты. Этот первый маневр торможения — способ сократить путь через внутреннюю часть Солнечной системы.
19 и 20 августа 2024 года аппарат Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) ЕКА впервые достигнет мира: он будет использовать гравитацию Луны, а затем Земли, чтобы направлять свой путь в космосе, приближая его на один шаг. Чтобы приблизить Юпитер . Эта инфографика показывает ключевые вехи до, во время и после гравитационного взаимодействия между Луной и Землей. Изображение предоставлено: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO или стандартная лицензия ESA.
Как нам этого добиться?
Операторы миссии уже скорректировали траекторию Джуса, чтобы зонд сначала достиг Луны, а затем Земли на следующий день — точно в нужное время, с нужной скоростью и в правильном направлении. Они уверены, что зонд будет успешным, но это рискованная задача, с которой раньше не сталкивалась ни одна другая космическая миссия.
Игнасио Танко, менеджер по эксплуатации космических аппаратов компании Juice, говорит об этом так: «Это похоже на езду на очень-очень быстрой скорости по очень узкому коридору: вы нажимаете на педаль газа до упора, хотя расстояние до края дороги составляет всего миллиметры. «
Juice подойдет очень близко к Луне и Земле, а это означает, что во всех навигационных маневрах потребуется предельная точность в реальном времени. С 17 по 22 августа Juice будет находиться в постоянном контакте с наземными станциями по всему миру. По пути операторы будут внимательно следить за данными Джуса каждую секунду, днем и ночью, внося любые небольшие корректировки, необходимые для удержания космического корабля на правильном курсе.
Бонусная наука
Как будто управления Juice вокруг двух гигантских космических препятствий было недостаточно, ЕКА также активирует десять научных инструментов космического корабля, когда он пролетит мимо Луны и Земли.
Облет Луны и Земли впервые предоставляет превосходную испытательную среду для групп приборов для сбора и анализа данных с реальной поверхности в космосе. Для некоторых инструментов это будет единственная возможность провести определенные измерения за все восьмилетнее путешествие Джуса к Юпитеру.
Это дает ученым и инженерам возможность калибровать свои инструменты и устранять оставшиеся проблемы. И кто знает, возможно, они даже сделают удивительные научные открытия.
Облет Луны и Земли имеет особое значение для прибора Джуса «Радар для исследования ледяной Луны» (RIME), поскольку данные RIME нарушаются из-за электронных помех внутри космического корабля.
Облет Луны 19 августа станет для команды RIME одной из немногих возможностей изучить, как этот шум влияет на работу инструмента, прежде чем он прибудет на Юпитер. Во время максимального приближения к Луне RIME будет проводить восемь минут наблюдений в одиночку, при этом другие инструменты будут либо выключены, либо переведены в спящий режим. На основе этих наблюдений команда RIME будет работать над алгоритмом решения проблемы шума.
Как вы можете следовать?
Лишь немногие счастливчики могут даже увидеть, как Джус пролетает над головой, когда космический корабль пролетает прямо над Юго-Восточной Азией и Тихим океаном. Использование мощного бинокля или телескопа даст вам больше шансов увидеть космический корабль. Данные о траектории можно найти здесь.
Тем временем две камеры наблюдения на борту Juice будут делать фотографии во время пролета Луны и Земли, которые мы опубликуем в социальных сетях и в нашем блоге Rocket Science, как только они прибудут на Землю.
Информация от: Европейским космическим агентством
