Космонавтика

Получив импульс от Земли и Луны, Juice направляется к Венере и дальше

Первым космическим аппаратом, использовавшим гравитационный маневр, был Mariner 10 НАСА в 1974 году. Он использовал гравитационный маневр с Венеры, чтобы достичь Меркурия. Теперь гравитационный маневр является важнейшей частью современных космических путешествий.

Последним космическим аппаратом, использующим гравитационный маневр, является космический аппарат JUICE Европейского космического агентства.

Европейское космическое агентство (ESA) запустило свой космический аппарат JUICE 14 апреля 2023 года. Его конечным пунктом назначения является система Юпитера и ее ледяные луны Европа, Каллисто и Ганимед. Но это долгое путешествие, и космический аппарат срезал путь, пролетев близко к Земле и Луне и используя их гравитацию для набора импульса и изменения траектории.

Это первый космический аппарат, который использовал Землю и Луну для гравитационной пращи, и он сделал несколько снимков, которыми хочет поделиться с нами.

JUICE означает Jupiter Icy Moons Explorer, и его миссия — изучить три луны с предполагаемыми океанами, погребенными под слоями льда. Ему предстоит долгий путь, и в длительных миссиях экономное использование топлива имеет решающее значение. Этот маневр «земля-луна» направлен на экономию топлива.

«Пролет с использованием гравитационного манёвра прошёл безупречно, всё прошло без сучка и задоринки, и мы были в восторге, увидев, как Juice возвращается так близко к Земле», — говорит Игнасио Танко, менеджер по эксплуатации космического корабля в ходе миссии.

При самом близком сближении с Землей JUICE пролетел над Юго-Восточной Азией и Тихим океаном на высоте всего 6840 км (4250 миль). Это был рискованный маневр, но он сэкономил миссии от 100 до 150 кг топлива.

Этот пролет Луны и Земли — не единственный гравитационный маневр JUICE. В августе следующего года он пролетит мимо Венеры, а 26 сентября и января 2029 года — мимо Земли. Все эти гравитационные маневры дадут JUICE импульс для его путешествия к Юпитеру. JUICE достигнет Юпитера в 2031 году, и из-за всех этих маневров у него останется больше топлива, когда он туда доберется.

JUICE завершил свой первый гравитационный маневр и через год выполнит еще один с Венерой. Кредит: ESA. Благодарности: Работа выполнена ATG по контракту с ESA. Лицензия: CC BY-SA 3.0 IGO
JUICE завершил свой первый гравитационный маневр и через год выполнит еще один с Венерой. Кредит: ESA. Благодарности: Работа выполнена ATG по контракту с ESA. Лицензия: CC BY-SA 3.0 IGO

«Благодаря очень точной навигации команды ESA Flight Dynamics нам удалось использовать лишь малую часть топлива, зарезервированного для этого пролета. Это добавит запасов, которые мы оставим на черный день, или позволит продлить научную миссию, когда мы доберемся до Юпитера», — сказал Игнасио Танко, менеджер по операциям космического корабля миссии JUICE.

Современные орбитальные аппараты изобилуют научными приборами, антеннами и камерами. JUICE не является исключением. Среди всех его приборов и научных камер, он несет две камеры мониторинга, называемые JMC, или камеры мониторинга JUICE. Это камеры с разрешением 1024×1024 пикселей с различными полями зрения. Их задача — следить за стрелами и антеннами космического корабля, и их работа была особенно важна, когда они были развернуты после запуска.

На аппарате Jupiter Icy Moons Explorer ЕКА есть две камеры Juice Monitoring Cameras (JMC), которые позволяют делать снимки с разными полями зрения. Их основная задача — следить за компонентами космического корабля, но во время недавнего пролета они сделали снимки Земли и Луны. Кредит изображения: ЕКА (признание: работа, выполненная ATG по контракту с ЕКА) ЛИЦЕНЗИЯ: CC BY-SA 3.0 IGO
На аппарате Jupiter Icy Moons Explorer ЕКА есть две камеры Juice Monitoring Cameras (JMC), которые позволяют делать снимки с разными полями зрения. Их основная задача — следить за компонентами космического корабля, но во время недавнего пролета они сделали снимки Земли и Луны. Кредит изображения: ЕКА (признание: работа, выполненная ATG по контракту с ЕКА) ЛИЦЕНЗИЯ: CC BY-SA 3.0 IGO

Во время пролета JUICE использовал свои JMC для получения изображений Земли и Луны.

Камера наблюдения JUICE 2 сделала этот снимок Луны, пролетающей мимо нее 10 августа. «При более близком рассмотрении обнаруживается случайный «фотобомбер» — Земля выглядит как темный круг, очерченный светлым полумесяцем в верхней центральной части изображения, выглядывающий из-за конструкции космического корабля (взгляните чуть выше размытого синего пятна, которое само по себе является фантомным изображением, вызванным отражением солнечного света)», — пишет ESA. АВТОР ESA/Juice/JMC. БЛАГОДАРНОСТИ: Симеон Шмаус и Марк Маккогриан. ЛИЦЕНЗИЯ: CC BY-SA 3.0 IGO
Камера наблюдения JUICE 2 сделала этот снимок Луны, пролетающей мимо нее 10 августа. «При более близком рассмотрении обнаруживается случайный «фотобомбардир» — Земля выглядит как темный круг, очерченный светлым полумесяцем в верхней центральной части изображения, выглядывающий из-за конструкции космического корабля (взгляните чуть выше размытого синего пятна, которое само по себе является фантомным изображением, вызванным отражением солнечного света)», — пишет ЕКА. АВТОР
ESA/Juice/JMC. БЛАГОДАРНОСТИ: Симеон Шмаус и Марк МакКохрин. ЛИЦЕНЗИЯ: CC BY-SA 3.0 IGO

Восемь из десяти приборов использовались для сбора научных данных с Земли и все десять — с Луны.

«Время и место этого двойного пролета позволяют нам тщательно изучить поведение приборов Juice», — объясняет Клэр Валлат, научный сотрудник Juice Operations.

JMC 1 сделал этот снимок Луны во время пролета мимо нее. АВТОР: ESA/Juice/JMC. БЛАГОДАРНОСТИ: Симеон Шмаус и Марк Маккогриан. ЛИЦЕНЗИЯ: CC BY-SA 3.0 IGO
JMC 1 сделал этот снимок Луны во время пролета мимо нее. АВТОР: ESA/Juice/JMC. БЛАГОДАРНОСТИ: Симеон Шмаус и Марк Маккогриан. ЛИЦЕНЗИЯ: CC BY-SA 3.0 IGO

Основная научная камера JUICE — JANUS, оптическая камера высокого разрешения. Ее роль — делать подробные снимки поверхности Ганимеда, Каллисто и Европы. Команда JUICE использовала JANUS для съемки более 400 предварительных видов Земли и Луны.

«После более чем 12 лет работы по разработке, созданию и проверке инструмента это первая возможность увидеть данные из первых рук, аналогичные тем, которые мы получим в системе Юпитера, начиная с 2031 года», — говорит Паскуале Палумбо, научный сотрудник INAF в Риме и главный исследователь группы, которая разработала, испытала и откалибровала камеру Janus.

Juice JANUS view of the Moon pillars 770x1024 - Получив импульс от Земли и Луны, Juice направляется к Венере и дальше
Изрытая поверхность Луны, обнаруженная JANUS. Кредит изображения:

«Хотя пролет был запланирован исключительно для содействия межпланетному путешествию к Юпитеру, все приборы на борту зонда использовали пролет вблизи Луны и Земли для сбора данных, проведения тестовых операций и проведения обработки данных, имея при этом преимущество в виде заранее известных данных о том, что мы наблюдаем», — сказал Палумбо.

Земля была сфотографирована на рассвете 20 августа 2024 года оптической камерой JANUS на борту JUICE. На снимке изображен остров Гавайи (темное пятно слева), крупнейший остров Гавайского архипелага в центральной части Тихого океана Соединенных Штатов. Вид очень низкий, через некоторое время Земля покинула поле зрения JANUS. Кредиты: команда JANUS (INAF, ASI, DLR, CSIC-IAA, OpenUniversity, CISAS-Università di Padova и другие международные партнеры)
Земля была сфотографирована на рассвете 20 августа 2024 года оптической камерой JANUS на борту JUICE. На снимке изображен остров Гавайи (темное пятно слева), крупнейший остров Гавайского архипелага в центральной части Тихого океана Соединенных Штатов. Вид очень низкий, через некоторое время Земля покинула поле зрения JANUS. Кредиты: команда JANUS (INAF, ASI, DLR, CSIC-IAA, OpenUniversity, CISAS-Università di Padova и другие международные партнеры)

Эти ранние снимки миссии подогревают наш аппетит к тому времени, когда через семь лет начнется настоящее веселье. JUICE достигнет системы Юпитера в июле 2031 года и совершит 35 пролетов мимо ледяных лун газового гиганта. Затем, в декабре 2034 года, он выйдет на орбиту Ганимеда.

Появляется все больше доказательств того, что на Европе, Ганимеде и Каллисто есть теплые соленые океаны, погребенные под толстыми слоями льда. Это главные цели в наших поисках жизни. Но, что сводит с ума, мы не знаем наверняка, могут ли они поддерживать жизнь или даже реальны ли океаны.

Надеюсь, JUICE сможет нам это сказать. Но он не сможет сделать этого без этих рискованных ранних маневров миссии.

Кнопка «Наверх»