Światowe agencje kosmiczne planują naprawdę ambitne plany na nadchodzące dziesięciolecie. Oprócz misji, które będą poszukiwać dowodów na przeszłe (i może obecne) życie na Marsie, kosmiczne teleskopy nowej generacji oraz „powrót na Księżyc”, istnieją misje, które będą badały księżyce Jowisza w poszukiwaniu oznak życia pozaziemskiego. Należą do nich JUpiter Icy Moon Explorer (JUICE) ESA, który zostanie uruchomiony w 2022 r.
W ramach programu Cosmic Vision 2015-2025, ten statek kosmiczny przeprowadzi szczegółowe obserwacje Jowisza i trzech jego dużych księżyców - Ganymede, Callisto i Europy - aby sprawdzić, czy rzeczywiście mogą ukryć życie w swoich wnętrzach. Pod koniec ubiegłego miesiąca (25 lutego), pierwszy instrument, który poleci na pokład JUICE i pomoc w tych wysiłkach, został dostarczony i rozpoczął proces integracji ze statkiem kosmicznym.
Instrument ten jest znany jako spektrograf ultrafioletowy (UVS), który został zaprojektowany i zbudowany przez Southwest Research Institute (SwRI) w San Antonio w Teksasie. Instrument UVS znajduje się teraz w siedzibie producenta (Airbus SE) Defence & Space Division w Friedrichshafen w Niemczech, gdzie zostanie zintegrowany ze statkiem kosmicznym.
W ramach zaawansowanego zestawu instrumentów naukowych JUICE, UVS przeprowadzi szczegółowe obserwacje Europy, Ganymede i Callisto oraz zarejestruje emitowane przez nie światło UV w zakresie 55 do 210 nanometrów (nm). W ten sposób instrument ujawni skład ich powierzchni i atmosfery, umożliwiając badaczom zobaczenie, jak te lodowe ciała oddziałują z Jowiszem i jego gigantyczną magnetosferą.
Steven Persyn, asystent dyrektora Wydziału Nauki i Inżynierii Kosmicznej SwRI, jest również kierownikiem projektu w JUICE-UVS. Jak stwierdził w najnowszym komunikacie prasowym SwRI:
„Wysiłek zespołu polegał na opracowaniu, przetestowaniu i dostarczeniu tego instrumentu - znanego jako JUICE-UVS. W 2013 roku wybrano UVS do reprezentowania NASA podczas pierwszej misji ESA na zewnętrzną planetę. Spełnienie wymagań zarówno NASA, jak i ESA było trudne, ale udało się. ”
W sumie JUICE zostanie wyposażony w dziesięć zaawansowanych instrumentów, które umożliwią wszelkiego rodzaju eksperymenty naukowe. UVS jest częścią pakietu teledetekcji JUICE, który obejmuje kamerę optyczną JANUS, spektrometr obrazowania księżyców i Jowisza (MAJIS) oraz sub-milimetrowy instrument falowy (SWI) - który zmapuje chmury Jowisza i powierzchnie jego księżyców do określić ich skład i zmierzyć ich temperatury.
Następnie znajduje się pakiet geofizyczny statku kosmicznego, który składa się z GAymede Laser Altimeter (GALA), Radar for Icy Moons Exploration (RIME) oraz eksperymentu naukowego Gravity & Geofizyka Jowisza i Księżyców Galileusza (3GM). Umożliwi to naukowcom-misjonarzom badanie powierzchni i podpowierzchni księżyców, badanie ich atmosfery (i atmosfery Jowisza) oraz pomiar ich pól grawitacyjnych.
Na koniec jest pakiet in-situ, który składa się z magnetometru (J-MAG), pakietu środowiska cząstek (PEP), instrumentu badania fal radiowych i plazmy (RPWI). Umożliwi to zespołowi JUICE badanie środowiska cząstek w układzie Jowisza i cząstek zjonizowanych (czyli plazmy) powstałych w wyniku interakcji między atmosferami księżyca a polem magnetycznym Jowisza.
Istnieje również eksperyment telekomunikacyjny statku kosmicznego znany jako Planetarny interferometr radiowy i eksperyment dopplerowski (PRIDE). Ten instrument będzie wykorzystywał naziemne radioteleskopy i proces znany jako Very Long Baseline Interferometry (VLBI) do precyzyjnego określania pozycji i prędkości statku kosmicznego.
SwRI ma długą historię zapewniania wsparcia i przywództwa misjom NASA, które obejmują Nowe Horyzonty misja i Juno misja do Jowisza. Misje te, prowadzone przez członków SwRI, Alana Sterna i Scotta Boltona, zakończyły pierwszy przelot Plutona i KBO (Arrokoth) oraz zapewniły najbardziej szczegółowe badanie atmosfery i wnętrza Jowisza (odpowiednio). Jak powiedział Persyn:
„JUICE-UVS to piąta z tej serii spektrografów ultrafioletowych zbudowanych przez SwRI i czerpie ogromne korzyści z doświadczeń projektowych zdobytych przez nasz zespół z instrumentu Juno-UVS, który obecnie pracuje w trudnych warunkach promieniowania Jowisza. Każdy kolejny budowany przez nas instrument ma większe możliwości niż jego poprzednik. ”
Pozostałe dziewięć przyrządów jest obecnie testowanych przez ich zespoły i zostaną dostarczone do integracji jeszcze w tym roku. UVS stanowi wkład NASA w misję, której rozwój był prowadzony przez SwRI i obejmował dodatkowych badaczy z University of Colorado Boulder, Instytutu SETI oraz międzynarodowych partnerów z Wielkiej Brytanii, Belgii i Francji.
JUICE ma wystartować gdzieś w 2022 r., A przybędzie, przyleci do Jowisza w 2029 r. Wkrótce dołączy do niego NASA Europa Clipper, którego uruchomienie planowane jest na 2024 r. i przybędzie do Jowisza do 2027 r. lub 2030 r. (w zależności od wybranego profilu uruchamiania). Te dwie misje będą sobie nawzajem pomagać, przeprowadzając uzupełniające się poszukiwania biopodpisów na lodowym księżycu Jowisza.
Odkąd Podróżnik sondy przeszły przez system Jowisza w 1979 r., naukowcy spekulowali na temat możliwości istnienia oceanu wewnętrznego pod lodową powierzchnią Europy i życia. Po ponad czterdziestu latach oczekiwania ludzkość może wreszcie mieć szansę sprawdzić, czy może tak być. Nareszcie szansa, aby dowiedzieć się, czy jesteśmy sami we Wszechświecie!
