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MISION JUICE: ESTUDIARA LOS SATELITES HELADOS DE JUPITER (DESARROLLO DE LA MISION) |
26 de mayo de 2023, los controladores de vuelo en el centro de control de la misión de la ESA en Alemania han estado ocupados esta semana, trabajando con equipos de instrumentos en los despliegues finales para preparar el Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA para explorar Júpiter. Han pasado seis semanas desde que Juice comenzó su viaje y, en ese tiempo, el equipo de control de vuelo desplegó todos los paneles solares, antenas, sondas y brazos que estaban guardados de forma segura durante el lanzamiento. El último paso ha sido girar y fijar en su lugar las sondas y antenas que componen la investigación de ondas de radio y plasma de Juice (RPWI). “Han sido seis semanas agotadoras pero muy emocionantes”, dice Angela Dietz, subdirectora de operaciones de la nave espacial de la misión. “Hemos enfrentado y superado varios desafíos para que Juice esté en la forma adecuada para obtener la mejor ciencia de su viaje a Júpiter”.Hemos tenido instantáneas regulares de todo el proceso de implementación gracias a las dos cámaras de monitoreo integradas de Juice, cada una con un campo de visión diferente. En las horas posteriores al lanzamiento, estas cámaras tomaron los primeros 'selfies' de Juice desde el espacio y, desde entonces, han sido vitales para verificar que todas las partes de la nave espacial se desplegaron correctamente. Las antenas y los brazos de Juice llevan parte o la totalidad de algunos de los 10 instrumentos de Juice. Al colocarlos lejos de Juice, los instrumentos que deben separarse de los propios campos eléctricos y magnéticos de la nave espacial se mantienen a distancia. Acompañando nuestras vistas de las cámaras de monitoreo, la confirmación de que todo se implementó según lo planeado también provino de los propios instrumentos. Los equipos detrás de algunos de los instrumentos los han estado encendiendo y tomando medidas para comprobar que todo funciona bien. Los equipos ya han confirmado que los instrumentos RPWI, JANUS, J-MAG y GALA de Juice, así como el monitor de radiación RADEM, están listos para Júpiter. RPWI: cinco días, siete implementaciones. Esta semana, se desplegaron con éxito las cuatro sondas Langmuir y las tres antenas de instrumentos de ondas de radio de la investigación de ondas de radio y plasma (RPWI). En conjunto, estos conforman siete de los 10 sensores RPWI que medirán las variaciones en los campos eléctricos y magnéticos alrededor de Júpiter, así como las ondas de radio y el plasma frío. Después de ver el último boom (mástil) desplegarse con éxito esta tarde, el investigador principal de RPWI, Jan-Erik Wahlund del Instituto Sueco de Física Espacial, dijo: "Fantástico, después de más de 10 años de trabajo intensivo, finalmente estamos listos para los descubrimientos científicos". Antes y después de cada despliegue, el equipo de RPWI encendió el instrumento para medir la diferencia hecha por cada sensor recién instalado. Cada uno ahora recopila datos y los entrega a la unidad de procesamiento de datos a bordo de RPWI, que envía los datos a la Tierra. “Nuestra estrategia de diseño 3D hace posible medir observables físicos reales, como la energía y el momento, sin recurrir a teorías o simulaciones para interpretar los datos”, dice Jan Bergman, investigador del Instituto Sueco de Física Espacial y director técnico de RPWI. La semana pasada, cuando Juice estaba a unos 8 millones de kilómetros de la Tierra, los ingenieros encendieron por primera vez el instrumento de cámara óptica JANUS. A diferencia de los sensores RPWI montados en brazos alejados del cuerpo principal de Juice, JANUS está fijado a un banco óptico; esto significa que se mantiene estable cuando apunta hacia sus objetivos, como usar un trípode aquí en la Tierra. JANUS también apunta en la misma dirección que los otros instrumentos de "detección remota" de Juice. En Júpiter, la cámara JANUS tomará imágenes en 13 colores diferentes, desde luz violeta hasta infrarrojo cercano. Estas imágenes permitirán a los científicos investigar las lunas Ganímedes, Calisto y Europa, incluso estudiar si podría existir vida debajo de sus cortezas heladas. JANUS también recopilará datos sobre otras partes del sistema joviano, incluida la intensa actividad volcánica en Io, las muchas lunas más pequeñas y el tenue sistema de anillos de Júpiter. Por último, pero no menos importante, JANUS obtendrá imágenes de los procesos que tienen lugar en la atmósfera de Júpiter.Durante la puesta en servicio de la semana pasada, se realizó una verificación completa del hardware, con todos los subsistemas activados y monitoreados. El rendimiento del instrumento se comprobó tomando imágenes de estrellas. “Los datos adquiridos demuestran que todo era nominal. Después de esta intensa sesión en el terreno, podemos decir: ¡tenemos un instrumento (totalmente comisionado)!” dice Pasquale Palumbo (IAPS-INAF), investigador principal de JANUS.
16 de mayo de 2023, el instrumento magnetómetro de la nave espacial Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) ha sido rigurosamente probado y está listo para cumplir su misión. El instrumento magnetómetro (J-MAG), dirigido por investigadores del Imperial College London, consta de tres sensores, todos los cuales demostraron funcionar bien. El despliegue también marca la primera vez que se utiliza un sensor de interferencia cuántica, una tecnología precisa pero delicada, más allá de la órbita terrestre. La investigadora principal de J-MAG, la profesora Michele Dougherty, del Departamento de Física de Imperial, dijo: "Es un gran alivio que los tres sensores estén en buen estado y funcionen bien después del lanzamiento y es muy emocionante verlos medir el campo magnético juntos". J-MAG consta de tres sensores: uno construido en el Imperial College de Londres, otro construido en la Technische Universität Braunschweig, Alemania, y otro construido en la Academia de Ciencias de Austria (OeAW) en colaboración con la Universidad Tecnológica de Graz, Austria. Los instrumentos Imperial y Braunschweig son sensores de "fluxgate", que pueden medir la dirección y la fuerza de los campos magnéticos. Están etiquetados como sensores "exteriores" (MAGOBS) e "interiores" (MAGIBS) respectivamente, separados por unos tres metros con MAGOBS montados cerca del final de un brazo de 10,6 m para aislarlo de la influencia de la nave espacial. Los sensores Fluxgate requieren una calibración regular en vuelo. El entorno magnético alrededor de Ganímedes es tan complicado y cambia tan rápidamente que las técnicas de calibración tradicionales para las compuertas de flujo, como hacer rodar la nave espacial en Ganímedes, no funcionarán. Por lo tanto, se necesitaba un nuevo método de calibración utilizando un sensor cuántico sensible y preciso, denominado MAGSCA. MAGSCA, construido en Austria y ubicado en la punta de la pluma, mide la fuerza absoluta del campo magnético. Utiliza el efecto Zeeman, que provoca una división de los niveles de energía de los electrones en proporción a la fuerza del campo magnético. El efecto cuántico es generado por luz láser específicamente modulada que interfiere con los átomos de rubidio en la celda de vidrio del sensor MAGSCA. Este gráfico representa la primera detección de la señal de interferencia cuántica para medir campos magnéticos en el sensor MAGSCA de la nave espacial Juice, ahora a cinco millones de kilómetros de la Tierra. Muestra el campo magnético a lo largo del eje óptico SCA para los tres sensores (los campos IBS y OBS se proyectan en ese eje). Los campos OBS y SCA se desplazan con respecto a IBS para facilitar la visualización. En el gráfico se puede ver que los tres sensores J-MAG siguen las mismas variaciones en el campo magnético del viento solar, lo que confirma el buen desempeño de los tres sensores.
13 de mayo de 2023, más de tres semanas después de que comenzaran los esfuerzos para implementar la antena Radar de penetración de hielo para exploración de lunas heladas (RIME) de Juice, el brazo de 16 metros de largo finalmente se escapó de su soporte de montaje. Durante el primer intento de extender la antena plegada, solo se desplegaron los primeros segmentos de cada mitad. Los controladores de vuelo sospecharon que un pequeño pasador con problemas atascó los otros segmentos en su lugar. Afortunadamente, los equipos de control de vuelo del centro de control de la misión de la ESA en Darmstadt tenían muchas ideas bajo la manga. Para tratar de cambiar el pasador, sacudieron a Juice usando sus propulsores y luego lo calentaron con la luz del Sol. Todos los días, la antena del RIME mostraba signos de movimiento, pero no una liberación completa. El 12 de mayo, RIME finalmente cobró vida cuando el equipo de control de vuelo disparó un dispositivo mecánico llamado "actuador no explosivo" (NEA), ubicado en el soporte atascado. Esto provocó un impacto que movió el pasador unos milímetros y permitió que la antena se desplegara. La siguiente imagen muestra el impacto mecánico producido por el disparo del actuador en el soporte de montaje. El actuador se disparó en el momento con la etiqueta 'NEA 6 Release'. La oscilación de amortiguación resultante indica que la antena se suelta y luego se tambalea hacia adelante y hacia atrás antes de estabilizarse en una posición extendida y bloqueada. Pero una parte final de la antena quedó plegada. La confirmación de que la antena RIME se implementó con éxito se produjo solo cuando el equipo de control de vuelo disparó otro actuador en el soporte, lo que provocó que RIME se estirara por completo después de meses plegados para el lanzamiento. Una vez que el Explorador de lunas heladas de Júpiter (Juice) de la ESA llegue a Júpiter, utilizará RIME para estudiar la estructura de la superficie y el subsuelo de las lunas heladas de Júpiter hasta una profundidad de 9 km. RIME es uno de los diez instrumentos a bordo de Juice para investigar el surgimiento de mundos habitables alrededor de los gigantes gaseosos y la formación de nuestro Sistema Solar.
28 de abril de 2023, la antena RIME de penetración de hielo de Juice aún no se ha desplegado según lo planeado. Durante la primera semana de puesta en servicio, surgió un problema con la antena Radar for Icy Moons Exploration (RIME) de 16 metros de largo, que impide que se suelte de su soporte de montaje. El trabajo continúa para liberar el radar y los equipos del centro de control de la misión de la ESA en Darmstadt, Alemania, junto con socios en la ciencia y la industria, tienen muchas ideas bajo la manga. Cada día la antena RIME muestra más señales de movimiento, visibles en imágenes de la Cámara de Monitoreo de Juice a bordo de la nave espacial con una vista parcial del radar y su montura. Ahora parcialmente extendido pero aún guardado, el radar tiene aproximadamente un tercio de su longitud total prevista. La principal hipótesis actual es que un pequeño alfiler atascado aún no ha dado paso a la liberación de la antena. En este caso, se piensa que solo una cuestión de milímetros podría marcar la diferencia para dejar libre el resto del radar. Todavía hay varias opciones disponibles para empujar el instrumento importante fuera de su posición actual. Los siguientes pasos para desplegar completamente la antena incluyen encender el motor para sacudir un poco la nave espacial, seguido de una serie de rotaciones que harán girar a Juice, calentando la montura y el radar, que actualmente se encuentran en las sombras frías. Por lo demás, Juice se está desempeñando de manera excelente después de la implementación y operación exitosas de sus paneles solares de misión crítica y su antena de ganancia media, así como su brazo de magnetómetro de 10,6 m. Con dos meses restantes de la puesta en servicio planificada, hay mucho tiempo para que los equipos lleguen al fondo del problema de implementación de RIME y continúen trabajando en el resto del poderoso conjunto de instrumentos en su camino para investigar el Sistema Solar exterior. Las actualizaciones se compartirán a medida que haya nueva información disponible. El instrumento RIME es un radar de penetración de hielo diseñado para estudiar la estructura de la superficie y el subsuelo de las lunas heladas de Júpiter hasta una profundidad de 9 km.
25 de abril de 2023, el explorador de lunas heladas de Júpiter de la ESA, Juice, ha registrado datos de campo magnético mientras se desplegaba su brazo magnetómetro de 10,6 m de largo. Juice se lanzó el 14 de abril, con implementaciones y activación de sus antenas, brazos, sensores e instrumentos en curso durante los próximos meses en un período de verificación dedicado conocido como la fase de puesta en marcha. El boom del magnetómetro de Juice (J-MAG) se desplegó el 21 de abril, cuando Juice estaba a unos 1,7 millones de kilómetros de la Tierra. El gráfico muestra la magnitud del campo magnético de dos sensores, como lo indican las líneas roja y turquesa, antes (línea plana) y durante el despliegue (líneas curvas). Los dos sensores están montados en el segmento exterior de la pluma y separados por unos 3 m. Las etiquetas OBS e IBS indican los datos de los sensores externos (OBS) e internos (IBS), respectivamente. OBS está montado cerca del final de la pluma de 10,6 m. El lado izquierdo de la gráfica muestra la traza de campo antes del despliegue de la barrera. Los sensores están contra el costado de la nave espacial y OBS está ubicado cerca de dos propulsores de la nave espacial, que son bastante magnéticos, lo que explica la diferencia en las magnitudes de los dos campos. Las líneas de la trama cambian a medida que ocurre el despliegue del brazo, comenzando justo después de las 14:29:38 GMT y demorando aproximadamente dos segundos. A partir de entonces, las dos magnitudes de campo están en un nivel similar, con tendencia a cero y estable, lo que indica que la barrera ha desplegado los 10,6 m completos y ambos sensores están midiendo el campo de viento solar ambiental. La trama se ha elaborado utilizando calibraciones muy preliminares. La puesta en servicio detallada de los instrumentos comenzará la próxima semana, incluida la operación en sus rangos más sensibles. También verá el primer encendido del tercer sensor J-MAG que medirá la magnitud del campo magnético.
15 de abril de 2023, el 11 de abril el Ariane 5 para el vuelo VA260 que lleva la misión Juice de la ESA se ve completamente integrado y listo para su lanzamiento previsto para el 13 de abril de 2023 desde el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa. Si el lanzamiento originalmente estaba previsto para el día 13, esto no se pudo producir. El despegue de la primera misión de Europa a Júpiter a bordo de un cohete Ariane 5 se canceló el jueves 13 en la Guayana Francesa debido a un alto riesgo de rayos en el sitio de lanzamiento, lo que retrasó hasta el viernes el inicio del viaje de exploración de la nave espacial JUICE. Arianespace, el operador comercial del cohete Ariane 5, canceló la cuenta regresiva unos 10 minutos antes de la hora programada de lanzamiento a las 12:15 GMT. Un último informe meteorológico previo al vuelo indicó un alto riesgo de rayos sobre el puerto espacial en Kourou, Guayana Francesa.Al día siguiente un hubo problema Ariane 5 despegó el viernes 14 de la Guayana Francesa con la sonda científica interplanetaria más pesada jamás lanzada, dando inicio a una misión de la Agencia Espacial Europea de 1700 millones de $ en una búsqueda de una década a las lunas heladas de Júpiter en busca de entornos que podrían ser habitables para la vida. La misión Jupiter Icy Moons Explorer despegó a las 12:14:36 GMT para comenzar un viaje de ocho años al planeta más grande del Sistema Solar. La misión, conocida como JUICE, entrará en órbita alrededor de Júpiter para una serie de sobrevuelos de tres de las lunas más grandes del planeta, luego hará historia al convertirse en la primera nave espacial en orbitar una de las lunas de Júpiter a mediados de la década de 2030.Tras el lanzamiento y la separación del cohete, el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) de la ESA en Darmstadt, Alemania, confirmó la adquisición de la señal a través de la estación terrestre New Norcia en Australia a las 13:04 GMT. Los vastos paneles solares de 27 m de largo de la nave espacial se desplegaron en sus distintivas formas cruzadas a las 13:33 GMT, asegurando que Juice pueda viajar al Sistema Solar exterior. La finalización de esta operación crítica marcó el lanzamiento como un éxito. Durante las próximas dos semanas y media, Juice desplegará sus diversas antenas y brazos de instrumentos, incluida la antena de radar de 16 m de largo, el brazo de magnetómetro de 10,6 m de largo y varios otros instrumentos que estudiarán el entorno de Júpiter y el subsuelo del hielo. La nave espacial JUICE de 5.961 kilogramos viajó al espacio a bordo del cohete Ariane 5 durante casi 28 minutos, obteniendo suficiente impulso de velocidad para escapar de la gravedad de la Tierra y dirigirse al Sistema Solar. Después de separarse de la etapa superior del Ariane 5, JUICE se puso en contacto con una estación terrestre y desplegó sus dos paneles solares generadores de energía, cada una dispuesta en una formación distintiva en forma de cruz. “¡Tenemos una misión! Volamos a Júpiter”, dijo Andrea Accomazzo, director de operaciones del centro de control de la ESA en Darmstadt, Alemania. “Vamos allí completamente cargados de preguntas”. Los paneles solares son los más grandes jamás construidos para una nave espacial interplanetaria, se extienden casi 27,1 metros de punta a punta con un área de 85 m2. Su gran tamaño permitirá que JUICE produzca suficiente energía para la nave espacial y sus instrumentos científicos en Júpiter, unas cinco veces más lejos del Sol que la Tierra. Las 23.560 células solares de la nave espacial generarán 850 vatios de potencia.“JUICE es una nave espacial a la que le llevó la mayor parte de la última década diseñarse y desarrollarse, y ahora está lista para su lanzamiento sobre el lanzador Ariane 5”, dijo Alessandro Atzei, ingeniero de sistemas de carga útil de la ESA para la misión JUICE. “Entonces, estamos hablando de naves espaciales bastante grandes con muchas características clave que realmente son sorprendentes. La gran antena de alta ganancia, los enormes paneles solares, 85 m2 y muchos, muchos brazos desplegables. Entonces, justo después del lanzamiento, será mucho trabajo asegurarse de que todo se implemente correctamente para que podamos comenzar nuestra misión”. Este par de imágenes captura la rotación de los paneles solares de Jupiter Icy Moons Explorer durante su despliegue después del lanzamiento el 14 de abril. Las imágenes fueron tomadas por la cámara de monitoreo 1 de Juice (JMC1), que está ubicada en el frente de la nave espacial y mira en diagonal hacia arriba en un campo de visión que eventualmente verá antenas desplegadas y, según su orientación, parte de uno de los paneles solares. Debido al agudo ángulo de visión de la cámara, solo se ve una parte de la matriz, en este caso parte del patrón distintivo en forma de cruz de uno de los paneles solares. Poco después del lanzamiento el 14 de abril, el explorador de lunas heladas de Júpiter de la ESA, Juice, capturó esta impresionante vista de la Tierra. La costa alrededor del Golfo de Adén se puede distinguir a la derecha del centro, con nubes irregulares sobre la tierra y el mar. La imagen fue tomada por la cámara de monitoreo 1 de Juice (JMC1) a las 12:42 GMT, luego del lanzamiento a las 12:14 GMT. Las imágenes JMC proporcionan instantáneas de 1024 x 1024 píxeles. Las imágenes que se muestran aquí se procesan ligeramente con un ajuste de color preliminar.La cámara de monitoreo de jugo 2 (JMC2) está ubicada en la parte superior de la nave espacial y se coloca para monitorear el despliegue de múltiples etapas de la antena Radar for Icy Moons Exploration (RIME) de 16 m de largo. RIME es un radar de penetración de hielo que se utilizará para sondear de forma remota la estructura del subsuelo de las grandes lunas de Júpiter.
5 de abril de 2023, durante los últimos días, Juice ha sido trasladado al edificio de montaje final y montado en el cohete Ariane 5 que lo llevará al espacio. Siguiendo estos pasos, Juice se encapsuló dentro del carenado de Ariane 5, donde permanecerá durante el lanzamiento. Esto ocurrió el 4 de abril. Poco después del lanzamiento, el carenado se abrirá y Juice se separará del cohete. Después de recibir combustible para su lanzamiento en la instalación de procesamiento de materiales peligrosos, el Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA se transfirió al edificio de montaje final. Para permitir la transferencia, primero se adjuntó cuidadosamente Juice al adaptador cónico montado en la plataforma de colchón de aire que vemos en esta imagen. Los operadores vestían trajes de color amarillo brillante para esta tarea; estos se utilizan siempre que se llevan a cabo operaciones peligrosas, por ejemplo, cuando se mueve una nave espacial. La preparación de la misión de Juice a Júpiter ha implicado pruebas para todo tipo de contingencias, hasta la más pequeña de las escalas. Esta vista microscópica muestra el daño en la superficie de un pequeño interconector plateado después de haber sido expuesto al oxígeno atómico erosivo que se sabe que se encuentra alrededor de la luna de Júpiter, Ganímedes. El ingeniero de materiales de la ESA, Adrian Tighe, explica: “El oxígeno atómico también se experimenta en la órbita terrestre, debido a que las moléculas de oxígeno se disocian por la radiación ultravioleta del Sol, y todas las misiones en órbita terrestre por debajo de los 1000 km de altitud están diseñadas para resistirlo. De la misma manera, el equipo de Juice necesitaba saber que los materiales susceptibles podrían resistir el oxígeno atómico que la nave espacial encontraría en la fase de órbita elíptica de Ganímedes de la misión”.Esta prueba se centró en las interconexiones de plata utilizadas en los paneles solares de Juice (conectores de solo unas décimas de milésima de milímetro de grosor) para investigar su susceptibilidad a la exposición al oxígeno atómico combinada con el "ciclado térmico" de baja temperatura (cambios de temperatura rápidos y repetidos). De particular preocupación era el riesgo de que se formaran microfisuras en la plata, lo que podría conducir a fallas. “La plata es uno de los pocos metales susceptibles a la erosión del oxígeno atómico”, comenta Sam Verstaen del equipo de Juice de la ESA. “Pero la plata también era el metal preferido para estas interconexiones de Juice para mantener la limpieza magnética de la nave espacial, que es esencial para el funcionamiento óptimo de nuestro conjunto de instrumentos científicos in situ”.Las pruebas se realizaron en la instalación de órbita terrestre baja, LEOX, del Laboratorio de Materiales y Componentes Eléctricos de la ESA, parte del centro técnico ESTEC de la Agencia en los Países Bajos. Una instalación única en Europa, LEOX utiliza un láser para disociar el oxígeno molecular en oxígeno atómico a niveles de energía equivalentes a la velocidad orbital (7,8 km/s) para simular el entorno espacial lo más cerca posible. El laboratorio también trabajó en muchas otras pruebas relacionadas con Juice, incluida la evaluación de aislamiento de múltiples capas, cintas adhesivas y revestimientos de control térmico. Juice presentó problemas particulares en términos de materiales porque la misión pasará del entorno de alta temperatura de un sobrevuelo de Venus, donde las temperaturas superarán los 200°C, a un entorno mucho más frío alrededor de Júpiter.
24 de marzo de 2023, Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA está listo para repostar. Esta imagen muestra la nave espacial saliendo de la Instalación de preparación de carga útil y siendo transferida a la Instalación de procesamiento de productos peligrosos, donde se llevarán a cabo las operaciones de abastecimiento de combustible. Esto marca un hito importante en la campaña de lanzamiento. El lanzamiento está previsto para mediados de abril. Juice es la próxima misión audaz de la humanidad al Sistema Solar exterior. Hará observaciones detalladas del gigante gaseoso Júpiter y sus tres grandes lunas oceánicas: Ganímedes, Calisto y Europa. Esta ambiciosa misión caracterizará estas lunas con un poderoso conjunto de instrumentos de detección remota, geofísicos e in situ para descubrir más sobre estos atractivos destinos como hábitats potenciales para la vida pasada o presente. Juice monitoreará en profundidad el complejo entorno magnético, de radiación y de plasma de Júpiter y su interacción con las lunas, estudiando el sistema de Júpiter como un arquetipo para los sistemas de gigantes gaseosos en todo el Universo. Juice se está preparando para su lanzamiento en las últimas fotos del puerto espacial europeo en la Guayana Francesa. Aquí, los ingenieros conectan la nave espacial al cilindro dorado que vemos directamente debajo; este 'adaptador de carga útil' conectará Juice al lanzador Ariane 5 que lo llevará al espacio. El proceso consistió en apretar la abrazadera y conectar los cables. Esta actividad marca el inicio de las llamadas 'operaciones combinadas' que la ESA ejecuta junto con Arianespace en el período previo al lanzamiento.
18 de marzo de 2023, Hace dos años, se invitó a niños de todo el mundo a crear una obra de arte inspirada en el Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA. La semana pasada, un sueño se hizo realidad para Yaryna, una niña de nueve años, ya que su obra de arte ganadora fue pegada en la punta del poderoso cohete Ariane 5 que llevará a Juice al espacio el próximo mes. “El dibujo fue seleccionado entre más de 2600 entradas de 63 países diferentes”, dice Mónica Talevi, directora del programa de Educación de la ESA. “Este asombroso número muestra cuánto puede emocionarse e inspirarse a la generación más joven con el espacio y la ciencia. Estos niños son nuestro futuro... si algún día se descubre vida en una de las lunas heladas de Júpiter, ¡serán ellos quienes la descubran! Es por eso que ofrecer un aprendizaje inspirador a través de esta competencia y muchas otras iniciativas es tan importante para nosotros”. La ingeniera de jugos Manuela Baroni explica por qué eligieron esta obra de arte en particular: “Es tan linda, alegre y genuina. Contiene los elementos principales de la misión: Júpiter, las lunas heladas y el propio Juice, pero nos encanta que también contenga la Tierra, lo que destaca la gran cantidad de esfuerzo que todos estamos poniendo. También lo elegimos por las líneas claras. y colores que se verían bien en la parte superior del cohete. Ahora podemos ver que definitivamente fue la elección correcta”. La obra de arte será claramente visible cuando Juice se lance al espacio el 13 de abril desde el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa. Este lanzamiento inicia un viaje de ocho años al planeta gaseoso gigante y sus tres grandes lunas oceánicas: Ganímedes, Calisto y Europa. La nave espacial explorará la atmósfera tormentosa y el campo magnético gigante de Júpiter, y descubrirá los secretos que se esconden en los océanos helados de las lunas. La etapa superior del cohete Ariane 5 que lanzará la misión Juice de la ESA a Júpiter se ve aquí preparándose para izarse sobre la etapa central y los propulsores en el edificio de ensamblaje del lanzador en el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa. Luego, el propio Juice se llenará de combustible, se sellará dentro de su carenado protector y se montará listo para su lanzamiento a la plataforma de lanzamiento un par de días antes del despegue, programado para el 13 de abril de 2023. Con la adición de su etapa superior, el cohete Ariane 5 que lanzará la misión Juice de la ESA a Júpiter está tomando forma en el edificio de ensamblaje del lanzador en el Puerto Espacial Europeo en la Guayana Francesa. A continuación, se cargará el combustible de Juice, se sellará dentro de su carenado protector y se montará sobre el Ariane 5 para estar listo para el lanzamiento a la plataforma de lanzamiento un par de días antes del despegue. Al igual que con otras campañas de lanzamiento de Ariane 5, los componentes se transportaron por barco desde los sitios de fabricación en Europa antes de la preparación y el montaje vertical en el puerto espacial.
4 de marzo de 2023, las piezas del Ariane 5 se están uniendo en el edificio de integración del vehículo de lanzamiento (BIL) en el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa en preparación para el lanzamiento del Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA. En esta imagen, el núcleo central del cohete se eleva a la mesa de lanzamiento. La mesa de lanzamiento se utiliza para transportar el Ariane 5 entre el BIL, el edificio de montaje final y la plataforma de lanzamiento. El ingeniero en el centro de la imagen da una idea del tamaño de esta etapa central: con 5,4 m de diámetro y 30,5 m de altura, es comparable al tronco de un gran roble. En el momento del lanzamiento, contendrá 175 t de propulsores de oxígeno líquido e hidrógeno líquido, con su motor Vulcain 2 proporciona 140 t de empuje. Esta semana, se colocarán dos propulsores en la mesa de lanzamiento y se anclarán a ambos lados del escenario central. Cada booster mide 3 m de diámetro y 31 m de altura. Tras el anclaje, los ingenieros realizarán comprobaciones mecánicas y eléctricas. El correcto funcionamiento de estos propulsores es vital para llevar a Juice al espacio: cada uno contiene 240 t de propulsor sólido y juntos proporcionan el 90% del empuje en el despegue. En la cuenta regresiva para el lanzamiento, el motor Vulcain 2 del Ariane 5 se enciende primero. Unos segundos más tarde, cuando alcanza su nivel operativo nominal, los dos propulsores se disparan para lograr un empuje de alrededor de 1364 t en el despegue. Estas actividades marcan el comienzo de una campaña de seis semanas para preparar el Ariane 5 para su lanzamiento el 13 de abril. Funciona en paralelo con los equipos que preparan Juice para el lanzamiento, que comenzó tres semanas antes. El 1 de abril, Juice se colocará en el Ariane 5 antes de ser encapsulado el 4 de abril. Todo el sistema se desplegará en la plataforma de lanzamiento el 11 de abril.
9 de febrero de 2023, la misión de la ESA para explorar Júpiter y sus lunas más grandes ha llegado con seguridad al puerto espacial europeo en la Guayana Francesa, donde ya están en marcha los preparativos finales para su lanzamiento en abril. El Jupiter Icy Moons Explorer, más conocido como Juice, llegó el 8 de febrero al aeropuerto Félix Eboué en Cayenne en un vuelo de carga especial An-124 de Antonov Airlines desde Toulouse, Francia, donde el contratista principal Airbus completó un proceso de concepto de casi una década. diseño, ensayo y construcción. Ahora, la nave espacial se someterá a pruebas e inspecciones finales por parte de ingenieros de la ESA y Airbus antes de que se llene de combustible y se monte en su cohete Ariane 5. El lanzamiento a mediados de abril abrirá un viaje de ocho años a Júpiter. Con un conjunto de 10 instrumentos, la misión de Juice es estudiar las grandes lunas heladas de Júpiter que contienen océanos. Los objetivos incluyen aprender cómo estos mundos podrían albergar vida y estudiar el sistema de Júpiter como modelo para entornos complejos alrededor de planetas gigantes gaseosos en todo el Universo. Júpiter está más de cinco veces más lejos del Sol que nuestra Tierra, por lo que llegar allí es un gran desafío. Después del lanzamiento, una serie de sobrevuelos asistidos por gravedad de la Tierra y Venus le darán a Juice la velocidad y la dirección que necesita para volar más allá del cinturón de asteroides y llegar al planeta más grande de nuestro Sistema Solar. Tras su llegada a Júpiter en 2031, Juice será guiado a través de otros 35 sobrevuelos de las lunas del gigante gaseoso para explorar sus principales objetivos: Calisto, Europa y Ganímedes. La misión concluirá con un estudio extenso de Ganímedes: en 2034 se convertirá en la primera nave espacial en orbitar una luna que no sea la Tierra. Volar una ruta tan compleja a lo largo de una distancia enorme y, lo que es más importante, llevar a casa los datos de Juice, será una prueba extrema de las técnicas de navegación. Los controladores de la misión en el Centro Europeo de Control de Operaciones Espaciales (ESOC) de la ESA en Darmstadt, Alemania, dependerán de la red Estrack de antenas de espacio profundo en España, Argentina y Australia.El propio lanzamiento pondrá fin a una larga tradición de misiones científicas de la ESA que parten de un cohete Ariane 5, incluidas Rosetta y BepiColombo. Más recientemente, Ariane 5 envió el telescopio espacial James Webb al espacio profundo para la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense el día de Navidad de 2021.
20 de enero de 2023, una placa conmemorativa que celebra el descubrimiento por Galileo de las lunas de Júpiter ha sido colocada en Juice. La nave espacial acaba de completar sus pruebas finales antes de partir de Toulouse, Francia, hacia el puerto espacial europeo para realizar la cuenta regresiva hasta un lanzamiento en abril. Como parte de los preparativos finales, se colocó una placa conmemorativa en la nave espacial como tributo al astrónomo italiano Galileo Galilei, quien fue el primero en ver Júpiter y sus cuatro lunas más grandes a través de un telescopio en enero de 1610. Su observación de que las lunas cambiaban de posición de noche a noche anuló la idea de largo tiempo de que todo en los cielos giraba alrededor de la Tierra. Las lunas, Io, Europa, Ganímedes y Calisto, se conocerían colectivamente como los satélites galileanos en su honor. La placa, que reproduce varias páginas del Sidereus Nuncius de Galileo donde describe sus observaciones de las lunas, se mostró en Airbus Toulouse hoy. Después del evento, la nave espacial se empaquetará para su vuelo transatlántico a la Guayana Francesa, donde estará lista para su lanzamiento en un Ariane 5 desde el puerto espacial europeo. La placa presenta imágenes de las primeras observaciones de Galileo Galilei de Júpiter y sus lunas de una copia del Sidereus Nuncius alojado en la biblioteca del Museo Astronómico y Copernicano, en la sede del Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) en Roma, Italia. La copia es una de las primeras 550 impresas en 1610 en Venecia.“Descubrir la placa es un momento hermoso en este intenso capítulo que prepara la nave espacial para el lanzamiento”, dice Giuseppe Sarri, gerente de proyectos de Juice de la ESA. “No es solo una oportunidad para hacer una pausa y reflexionar sobre el arduo trabajo de décadas que se ha realizado para concebir, construir y probar la nave espacial, sino también para celebrar la curiosidad y el asombro de todos los que alguna vez contemplaron a Júpiter en el cielo nocturno y reflexionamos sobre nuestros orígenes: la inspiración detrás de esta misión”. La ESA y sus socios internacionales están casi listos para enviar a Juice en su búsqueda para explorar este fascinante planeta e intrigantes lunas. Con su conjunto de poderosos instrumentos, Juice verá a Júpiter y sus lunas de una manera que Galileo ni siquiera podría haber soñado. Los datos devueltos por la nave espacial servirán a muchas generaciones futuras de científicos decididos a descubrir los misterios del sistema joviano y su lugar en la evolución de nuestro Sistema Solar. "A medida que se acerca rápidamente la partida de Juice para el sitio de lanzamiento, recordamos su largo viaje terrestre a través de varios sitios de Airbus en Europa hacia la integración final y más de 500 empleados de Airbus que prepararon la nave espacial para su crucero de ocho años", dice Cyril Cavel, Proyecto de jugo. Gerente en Airbus Defence and Space. “Ha sido una aventura increíble, junto con más de 80 empresas de toda Europa, dar vida a la visión de la ESA y, en última instancia, estudiar Júpiter y sus lunas heladas en profundidad”. Solo en las últimas semanas se han concluido tres hitos importantes. En diciembre, la nave espacial completó una prueba final de vacío térmico necesaria para confirmar que está lista para las duras temperaturas infligidas por el entorno espacial. La semana pasada, una 'Prueba de validación del sistema' final vio la nave espacial, ubicada en Toulouse, 'conectada' al control de la misión en el Centro de Operaciones Espaciales (ESOC) de la ESA en Darmstadt, Alemania, para simular las primeras actividades después del lanzamiento cuando los diversos sistemas, componentes de Juice y apéndices se desplegarán, con la versión final del software de vuelo Finalmente, y lo más importante, el 18 de enero, la Revisión de Calificación y Aceptación confirmó la disposición para seguir adelante con los preparativos de lanzamiento en el Puerto Espacial. Después del lanzamiento, Juice volará en un curso de ocho años a través del Sistema Solar, su camino marcado con la asistencia de la gravedad de la Tierra y Venus para lanzarlo hacia Júpiter. Dependiendo del día exacto en que se lance, y dependiendo de la geometría del Sistema Solar en ese día, Juice podría realizar la primera asistencia de gravedad de la Tierra-Luna. Esto vería a la misión realizar un sobrevuelo de la Luna y solo un día después un sobrevuelo de la Tierra. Una vez que llegue al sistema de Júpiter, Juice se enfrentará a un entorno de radiación y temperatura severas, a cientos de millones de kilómetros de la Tierra, para recopilar datos que descubrirán los misterios del entorno complejo del planeta y las lunas con océanos. Para volar por un camino tan complejo desde una distancia tan enorme, y de manera vital, para llevar los datos de Juice a casa, se requerirán técnicas de navegación extremas, que dependen de la red Estrack de antenas de espacio profundo de la ESA en España, Argentina y Australia, controladas de forma remota desde ESOC.
3 de enero de 2023, entramos en el año importante para Juice, pronto deberá ser enviado a la base de lanzamientos del ESA para su acondicionamiento y por lo tanto para el disparo hacia Júpiter. Pero claro, antes deberá hacer un viaje por nuestro Sistema Solar de varios años. La nave espacial se lanzará en un Ariane 5 en abril de 2023 en un viaje de ocho años que incluye sobrevuelos asistidos por gravedad de la Tierra y Venus antes de llegar al sistema de Júpiter en 2031. Orbitará alrededor de Júpiter y hará 35 sobrevuelos de las tres lunas grandes antes de cambiar de órbita. En una exploración espacial primera en realizar un atrevido y singular estudio de Ganímedes desde la órbita. Ya sea que se inspire en los cremosos remolinos de la atmósfera de Júpiter, en la estructura en capas de las lunas de hielo o en las desafiantes operaciones necesarias para volar hacia y alrededor del entorno espacial extremo del sistema de Júpiter, esperamos ver cómo se desarrolla la misión. El evento del lanzamiento puede tener lugar en cualquier momento en la ventana de disparo del 5 al 30 de abril. Las fechas de lanzamiento son dinámicas y pueden cambiar incluso en el último minuto.
18 de junio de 2022, la nave Juice continua sus plazos para la integración del navío, en esta ocasión han sido los paneles solares. Cada una de las dos "alas" consta de cinco paneles de 2,5 x 3,5 m dispuestos en una distintiva forma de cruz con una superficie total de 85 metros cuadrados. Los paneles proporcionarán la energía necesaria para hacer funcionar la nave espacial y operar los instrumentos científicos una vez que exploren el sistema de Júpiter. También son capaces de soportar temperaturas de +110 a -230ºC. El siguiente paso es la prueba mecánica, donde la nave espacial vibrará y se someterá a ondas de sonido, simulando las tensiones extremas del lanzamiento. El lanzamiento de Juice está programado del 5 al 25 de abril de 2023 en un Ariane 5 desde el puerto espacial europeo en Kourou. Llegará a Júpiter en 2031 y realizará observaciones detalladas del planeta gaseoso gigante y sus tres grandes lunas oceánicas (Ganímedes, Calisto y Europa) con un conjunto de instrumentos de teledetección, geofísicos e in situ. La misión caracterizará estas lunas como objetos planetarios y posibles hábitats, explorará en profundidad el complejo entorno de Júpiter y estudiará el sistema más amplio de Júpiter como un arquetipo de los gigantes gaseosos en todo el Universo.
23 de mayo de 2022, la misión Juice de la ESA ha entrado en su fase final de desarrollo, con la nave espacial trasladándose a las instalaciones de Airbus Defence & Space en Toulouse, Francia, para la próxima ronda de pruebas. La nave espacial se ha integrado completamente y estas pruebas se realizarán en configuración de vuelo completa, ya que el lanzamiento de Juice está programado desde el puerto espacial europeo en Kourou, Guayana Francesa, en abril de 2023.
2 de abril de 2022, el explorador de lunas heladas de Júpiter de la ESA, Juice, se embarcará en un crucero de ocho años a Júpiter a partir de abril de 2023. La misión investigará la aparición de mundos habitables alrededor de los gigantes gaseosos y el sistema de Júpiter como un arquetipo de los numerosos planetas gigantes ahora conocidos. para orbitar otras estrellas. Una animación muestra el viaje de Juice a Júpiter y destaca su recorrido previsto por el planeta gigante y sus grandes lunas con océanos. Representa el viaje de Juice desde que dejó la superficie de la Tierra en una ventana de lanzamiento del 5 al 25 de abril de 2023 y realizó múltiples sobrevuelos de asistencia gravitatoria en el Sistema Solar interior, hasta llegar a Júpiter (julio de 2031), sobrevuelos de las lunas jovianas Europa, Calisto y Ganímedes, órbita inserción en Ganímedes (diciembre de 2034) y eventual impacto en la superficie de esta luna (finales de 2035). Un Ariane 5 llevará a Juice al espacio desde el puerto espacial europeo en Kourou. Una serie de sobrevuelos asistidos por gravedad de la Tierra, el sistema Tierra-Luna y Venus pondrán a la nave espacial en curso para su llegada a Júpiter en julio de 2031. Estos sobrevuelos se muestran aquí en orden: Tierra-Luna (agosto de 2024), Venus (agosto de 2025), Tierra (septiembre de 2026, enero de 2029), intercalados por las órbitas continuas de Juice alrededor del Sol. El sobrevuelo de Juice del sistema Tierra-Luna, conocido como Asistencia por gravedad Lunar-Tierra (LEGA), es una primicia mundial: al realizar esta maniobra, un sobrevuelo de la Luna asistido por gravedad seguido solo 1,5 días después por uno de la Tierra, Juice ser capaz de ahorrar una cantidad significativa de propulsor en su viaje. Juice comenzará su misión científica unos seis meses antes de entrar en órbita alrededor de Júpiter, realizando observaciones a medida que se acerca a su destino. Una vez en el sistema joviano, un sobrevuelo asistido por gravedad de la luna más grande de Júpiter, Ganímedes, también la luna más grande del Sistema Solar, ayudará a Juice a entrar en órbita alrededor del gigante gaseoso. Mientras esté en la órbita de Júpiter, la nave espacial pasará cuatro años realizando observaciones detalladas de Júpiter y tres de sus lunas más grandes: Ganímedes, Calisto y Europa. Durante la gira, Juice realizará dos sobrevuelos de Europa (en julio de 2032), que tiene fuertes evidencias de un océano de agua líquida bajo su capa helada. Juice observará las zonas activas de la luna, su composición superficial y geología, buscará bolsas de agua líquida debajo de la superficie y estudiará el entorno de plasma alrededor de Europa, explorando también la diminuta atmósfera de la luna y buscando penachos de vapor de agua (como se ha hecho previamente detectada en erupción al espacio). Una secuencia de sobrevuelos de Callisto no solo se utilizará para estudiar este mundo antiguo con cráteres que también puede albergar un océano subterráneo, sino que también cambiará el ángulo de la órbita de Juice con respecto al ecuador de Júpiter, lo que hará posible investigar las regiones polares y el medio ambiente. de Júpiter en latitudes más altas (2032-2034). Otra secuencia de sobrevuelos de Ganímedes y Calisto ajustará la órbita de Juice, orientándola correctamente y minimizando la cantidad de propulsor gastado, para que pueda entrar en órbita alrededor de Ganímedes en diciembre de 2034, convirtiéndola en la primera nave espacial en orbitar la luna de otro planeta. A la órbita elíptica inicial de Juice le seguirá una órbita circular de 5000 km de altitud y, más tarde, una órbita circular de 500 km de altitud. Ganímedes es único en el Sistema Solar en el sentido de que es la única luna que tiene una magnetosfera. Juice investigará este fenómeno y el campo magnético interno de la luna, y explorará cómo su entorno de plasma interactúa con el de Júpiter. Juice también estudiará la atmósfera, la superficie, el subsuelo, el interior y el océano interno de Ganímedes, investigando la luna no solo como un objeto planetario sino también como un posible hábitat. Con el tiempo, la órbita de Juice alrededor de Ganímedes decaerá naturalmente (finalmente no habrá suficiente propulsor para mantenerla) y tendrá un impacto rasante en la superficie (finales de 2035). La animación concluye con un ejemplo de cómo podría ser el enfoque del impacto. El lanzamiento de Juice en sí mismo será un hito histórico por más de una razón. Será el lanzamiento final de Ariane 5, poniendo fin a la carrera de casi tres décadas del lanzador como uno de los cohetes de carga pesada más exitosos del mundo. Sus funciones están siendo asumidas por Ariane 6.
21 de diciembre de 2021, se está empleando un modelo a escala 1:18 de Juice, la nave espacial de la ESA a explorar el sistema Júpiter, para probar su antena de radar. La versión funcional del instrumento RIME (Radar for Icy Moons Exploration), que incorpora una versión de 16 m de largo del brazo 'dipolo' recto que se ve aquí debajo de la nave espacial modelo, sondeará hasta 9 km de profundidad bajo las superficies del gigante gaseoso y las lunas principales 'galileanas'. La prueba se llevó a cabo en la cámara Hertz (zona de prueba de antena y RF híbrida europea) de la ESA con sede en el centro técnico ESTEC de la ESA en los Países Bajos. Las paredes de metal protegen las señales de radio exteriores, mientras que el revestimiento interior de espuma puntiaguda absorbe las señales de radio internamente para crear condiciones que simulan el vacío infinito del espacio. La naturaleza híbrida de esta cámara la hace única: Hertz puede evaluar las señales de radio de las antenas, ya sea sobre una base de "campo cercano" local o como si la señal hubiera cruzado miles de kilómetros de espacio, lo que le permite dar servicio a todo tipo de satélites y sistemas de antenas.
Julio de 2021, la misión Juice de la ESA a Júpiter ha resistido con éxito un mes de condiciones espaciales dentro del Gran Simulador Espacial, la cámara de vacío más grande de Europa. Con 10 m de ancho y 15 m de alto, el Large Space Simulator (LSS) es lo suficientemente grande como para acomodar un autobús de dos pisos de Londres volcado. Forma parte del Centro de pruebas ESTEC de la ESA en los Países Bajos, la instalación de pruebas de satélites más grande de Europa. El modelo de vuelo del JUpiter Icy Moons Explorer, Juice, fue expuesto al vacío mil millones de veces más bajo que la presión estándar del nivel del sello, junto con temperaturas extremas representativas que la nave espacial encontrará en su viaje a Júpiter, que van desde 250ºC a -180ºC. El simulador artificial del LSS recreó la abrasadora luz del Sol que experimentará Juice durante su fase de crucero de 88 meses, que incluirá un sobrevuelo de Venus. El nitrógeno líquido que circulaba por las paredes de la cámara imitaba el frío del espacio profundo. Después de un mes de vigilancia ininterrumpida, las puertas de la cámara se abrieron el 15 de julio. A continuación, la nave espacial regresará a Airbus Defence and Space en Francia, para los preparativos finales para su lanzamiento el próximo año. Una vez en el sistema joviano, Juice realizará observaciones detalladas de Júpiter y sus tres grandes lunas oceánicas: Ganímedes, Calisto y Europa, con un conjunto de instrumentos de detección remota, geofísicos e in situ. La misión investigará la aparición de mundos habitables alrededor de gigantes gaseosos y el sistema de Júpiter como un arquetipo de los numerosos exoplanetas gigantes que ahora se sabe que orbitan otras estrellas.
Junio de 2021, el JUpiter Icy Moons Explorer se ha trasladado al "Large Space Simulator" en el centro de pruebas de la ESA, listo para pruebas ambientales agotadoras en un rango de temperaturas. Desde su llegada al Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la ESA en abril, se han llevado a cabo una serie de actividades antes de las pruebas ambientales. Esto incluyó la aplicación de aislamiento multicapa, una prueba de despliegue de la antena de ganancia media y otras actividades preparatorias. Una vez que la puerta del Large Space Simulator (LSS) esté sellada, Juice pasará varias semanas sometido a ciclos extremos de calentamiento y enfriamiento al vacío, para confirmar que la nave espacial está lista para su largo viaje a través del Sistema Solar hasta Júpiter. Juice experimentará máximos de 250ºC cerca de Venus y mínimos de alrededor de -180ºC en el sistema joviano. El LSS es la cámara de vacío más grande de Europa con 15 m de alto y 10 m de ancho. Juice permanecerá en ESTEC hasta julio, antes de ser transportado a Toulouse para su ronda final de pruebas. Desde allí viajará al puerto espacial europeo en la Guayana Francesa, para ser lanzado en un cohete Ariane 5 el próximo año. Una vez en el sistema joviano, la misión realizará observaciones detalladas del planeta gaseoso gigante y sus tres grandes lunas oceánicas (Ganimedes, Calisto y Europa) con un conjunto de instrumentos de detección remota, geofísicos e in situ. La misión investigará la aparición de mundos habitables alrededor de gigantes gaseosos y el sistema de Júpiter como un arquetipo de los numerosos exoplanetas gigantes, que ahora se sabe que orbitan otras estrellas.
Mayo de 2021, el instrumento de ondas submilimétricas de la misión Juice de la ESA inspeccionará la atmósfera agitada de Júpiter y las escasas atmósferas de sus lunas galileanas. Las pruebas se llevaron a cabo en la cámara de terahercios de campo cercano de baja temperatura construida a medida de la ESA, o Lorentz. La primera cámara de este tipo, la cámara Lorentz de 2,8 m de diámetro, puede realizar pruebas de radiofrecuencia de alta frecuencia en condiciones espaciales realistas, combinando vacío de calidad espacial con temperaturas ultrabajas. "La prueba exitosa del hardware de vuelo dentro de Lorentz, sigue a una fase de puesta en servicio intensiva". dice el ingeniero de antenas de la ESA Paul Moseley. "Esta demostración abre una amplia gama de posibilidades de prueba para las próximas misiones". Mientras tanto, el modelo de vuelo de la nave espacial madre Juice del instrumento SWI ha llegado al Centro de Pruebas ESTEC, en preparación para una campaña de prueba de vacío térmico de un mes de duración. El Submillimetre Wave Instrument (SWI) investigará las lunas galileanas del planeta gigante Júpiter, la química, la meteorología y la estructura de la atmósfera media de Júpiter, así como los procesos de acoplamiento atmosférico y magnetosférico. Al caracterizar a Júpiter como un planeta y posible hábitat, y la investigación de áreas activas más recientes dentro de la corteza de hielo de Europa, SWI proporcionará datos para futuras investigaciones de la habitabilidad en las lunas galileas Ganímedes, Europa y Calisto. Además, el instrumento investigará el sistema de Júpiter como un arquetipo de un planeta gigante gaseoso y caracterizará la atmósfera de Júpiter, así como sus anillos y lunas. SWI es un espectrómetro heterodino de ondas submilimétricas, que consta de dos canales que miden espectros en los rangos de longitudes de onda alrededor de 520 µm (530 GHz - 625 GHz) y 250 µm (1080 - 1275 GHz) con una resolución espectral de 107. De esta forma, SWI podrá:
· Realizar una caracterización detallada de la dinámica y composición de la estratosfera de Júpiter, así como su acoplamiento con la atmósfera subyacente y suprayacente. · Actuar en una caracterización única y sin precedentes de las delgadas atmósferas y exosferas de las lunas galileanas; determinar sus fuentes y sumideros; investigar la interacción con la magnetosfera de Júpiter. · Determinar las proporciones isotópicas dominantes en las atmósferas de Júpiter y las lunas galileanas, y por lo tanto el origen y evolución de todo el sistema de Júpiter. · Medir las características de las superficies y el subsuelo de las lunas heladas y su composición. · Determinar la composición molecular de las plumas causadas por la actividad criovolcánica como se observó recientemente en Europa, para limitar la evolución química del interior del satélite.
Abril de 2021, el desarrollo del JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) de la ESA continúa a buen ritmo y ha alcanzado hitos en los últimos meses: el brazo de 10,6 metros de largo de la nave espacial ahora está conectado, se han integrado muchos instrumentos y la antena de alta ganancia de la misión ha llegado y se sometió a rigurosas pruebas de vibración para garantizar que pueda resistir el lanzamiento al espacio. A finales de febrero, JUICE alcanzó un hito cuando el auge de su magnetómetro J-MAG y los instrumentos de investigación de ondas de radio y plasma (RPWI) se trasladó con éxito a su lugar e instaló en las instalaciones del centro de integración de satélites de Airbus en Friedrichshafen, Alemania. El brazo mantendrá cinco sensores magnéticamente sensibles lejos del cuerpo principal de la propia nave espacial, para evitar cualquier posible interferencia magnética o perturbaciones mientras los instrumentos estudian las diminutas complejidades del magnetismo de Júpiter. La pluma se pliega en tres partes cuando está guardada, pesa alrededor de 44 kilogramos y está hecha de materiales no magnéticos, que incluyen fibra de carbono, aleaciones de titanio y aluminio y bronce, que pueden soportar temperaturas de -210 a +250º C. Tres sensores J-MAG (dos magnetómetros fluxgate y un magnetómetro escalar) y dos sensores RPWI se montarán en el brazo y permitirán a JUICE caracterizar el entorno magnético de Júpiter, explorar el magnetismo de Ganímedes (la única luna del Sistema Solar con un campo magnético intrínseco) y sondear los océanos subsuperficiales de las heladas lunas jovianas. Entre ellos, RPWI y J-MAG tienen como objetivo estudiar cómo el campo magnético de Júpiter interactúa con tres de las grandes lunas heladas del planeta (Europa, Calisto y Ganímedes) y revelar el entorno de plasma del sistema planetario. El brazo fue desarrollado por SENER en España y probado en el Centro de pruebas de la ESA en los Países Bajos, sometido a vibraciones de lanzamiento simuladas en mesas vibradoras antes y después de su despliegue de prueba en el Centro de pruebas con su peso soportado por grandes globos de helio (para imitar la ingravidez del instrumento experimentará una vez en el espacio). La pluma también ha completado extensas pruebas térmicas para garantizar su rendimiento durante las variaciones extremas de temperatura e iluminación que experimentará durante su vida útil. La integración del brazo del magnetómetro de JUICE es un paso importante en el proceso de integración general de la carga útil de instrumentos avanzados de la nave espacial. El esqueleto principal de JUICE se entregó a las instalaciones de Arianegroup en Lampoldshausen, Alemania, el 2 de septiembre de 2019, pasó los siguientes siete meses realizando actividades intensivas de integración de propulsión estructural, térmica y química, y luego se trasladó a su ubicación actual en las instalaciones de Airbus en Friedrichshafen en abril de 2020. En los meses transcurridos desde este movimiento, se probaron muchos más instrumentos, unidades, antenas, sistemas de comunicación y apéndices y luego se integraron en JUICE, incluidas las ruedas de reacción y los rastreadores de estrellas necesarios para un control de actitud fino y una precisión de puntería extrema, el banco óptico necesario para permitir la alineación entre los instrumentos y sensores y la antena orientable de ganancia media, que permitirá la comunicación y transferencia de datos científicos valiosos a la Tierra durante los sobrevuelos de JUICE de Venus (cuando la antena de alta ganancia funcionará como protector solar) y las lunas heladas de Júpiter. Entre los instrumentos, el paquete de radio 'Gravedad y geofísica de Júpiter y lunas galileanas', o 3GM, se integró por completo en febrero tras la llegada del oscilador ultra estable, que se sometió por primera vez a pruebas de rendimiento y compatibilidad térmica, electromagnética con éxito en el centro de pruebas de la ESA. y laboratorios ESTEC TEC. Este experimento de radiociéncia estudiará los campos de gravedad en Ganímedes, Calisto y Europa, capturará perfiles atmosféricos e ionosféricos en Júpiter y sus lunas, y explorará la extensión de los océanos internos de las lunas. Junto con 3GM, también se han integrado los instrumentos Particle Environment Package (PEP-Lo), espectrógrafo de imágenes UV (UVS), Radio & Plasma Wave Investigation (RPWI) y Radar for Icy Moons Exploration (RIME). PEP-Lo investigará los entornos espaciales de Júpiter y las lunas heladas, proporcionando una vista completa y sin precedentes de las enormes áreas de plasma y radiación que rodean a Júpiter. UVS caracterizará las atmósferas y auroras de Júpiter y sus lunas heladas, mientras que RPWI explorará los entornos de radio y plasma del sistema joviano. El radar de penetración de hielo de RIME verá debajo del hielo de las lunas de Júpiter hasta una profundidad de nueve kilómetros, para explorar la estructura del subsuelo de las lunas y sondear la habitabilidad potencial y la actividad geológica de estos entornos extraterrestres. Este instrumento se sometió a la prueba de la antena a través de un helicóptero en septiembre de 2017 en Heiligenberg, cerca de Friedrichshafen, Alemania, para probar cómo la antena de 16 metros de largo del instrumento interactuará con el cuerpo de la nave espacial y, en particular, con los paneles solares masivos. Además, los paneles en línea y laterales del panel solar de JUICE, cuya entrega y ensamblaje se cubrieron en detalle, también se han implementado de prueba en Airbus Netherlands, en Leiden. A principios de este año, la antena de alta ganancia (HGA) de 2,5 metros llegó a la sala limpia de Airbus en Friedrichshafen, luego de extensas pruebas de vibración realizadas por Thales Alenia Space en Italia (TAS-I) para garantizar su preparación para el lanzamiento. La antena fue diseñada, producida y suministrada por TAS-I y proporcionará un enlace descendente de datos diario y una conexión de comunicaciones de aproximadamente 1,5 a 2 Gb (recibidos por las estaciones terrestres de la ESA en Australia, España y Argentina). Debe ser capaz de soportar fluctuaciones térmicas extremas, radiación ionizante y ultravioleta y las condiciones de lanzamiento. Los materiales compuestos y los revestimientos utilizados para construir el HGA se sometieron a un extenso programa de calificación de pruebas, con la antena expuesta a 32 000 horas solares equivalentes y temperaturas de -214 a +214º C. Las pruebas de vibración imitan las fuerzas y aceleraciones experimentadas durante el lanzamiento al espacio, para garantizar que una unidad determinada no se dañe ni se desmorone. El HGA se montó en mesas vibradoras hidráulicas y se expuso a vibraciones en diferentes frecuencias, comenzando con vibraciones de onda sinusoidal de baja frecuencia y progresando a un barrido de ondas a frecuencias cada vez más altas. Esto hace que la antena se mueva tanto de forma controlada como aleatoria sujeta a diferentes vibraciones (por ejemplo, variaciones sinusoidales x e y que sacuden el instrumento de lado a lado o de arriba a abajo, o ráfagas intermitentes de alta frecuencia que presentan más intensidad y períodos de estrés aleatorizados). Se requiere un conjunto de pruebas especializadas y en profundidad para todos los instrumentos y componentes de JUICE según la forma y función. Todas las pruebas se realizan en un entorno de sala limpia. JUICE se separó recientemente de su 'Carro multiusos', se levantó con una grúa y se movió de su posición típica dentro de la sala limpia de Friedrichshafen a un soporte especial capaz de permitir modificaciones y acceso a la parte inferior de la nave espacial, a saber, aislamiento y arnés. alrededor de su motor principal. Los siguientes pasos implican colocar aislamiento multicapa a la nave espacial. En los próximos meses, la nave espacial se someterá a importantes pruebas ambientales y de rendimiento, que incluyen vacío térmico, pruebas de compatibilidad mecánica y electromagnética, junto con la prueba de extremo a extremo del segmento terrestre. Además, los numerosos apéndices de JUICE se probarán antes de prepararse para empacar y enviar al lugar de lanzamiento. JUICE permanecerá en ESTEC hasta julio, antes de ser transportado a Toulouse para su ronda final de pruebas. Desde allí viajará al puerto espacial europeo en la Guayana Francesa, para ser lanzado en un cohete Ariane 5 el próximo año.
Octubre de 2020, los diez modelos de paneles solares de vuelo para la nave espacial JUICE de la ESA se han entregado a Airbus Defence and Space Netherlands listos para integrarse en alas solares. Los paneles solares, con un área total de 85 m², son un elemento clave de la misión, proporcionando la energía necesaria para hacer funcionar la nave espacial y operar los instrumentos científicos. Los paneles solares de JUICE son paneles de nido de abeja reforzados con fibra de carbono, cada uno de unos 2,5 m × 3,5 m, en los que se monta una rejilla de 2356 células solares o paneles fotovoltaicos (PVA). Las dos alas solares de la nave espacial comprenderán cada una cinco paneles en una forma de cruz distintiva. Estos se plegarán para caber dentro del lanzador, por lo que es necesario prever un mecanismo de despliegue elaborado. La historia de los paneles solares en realidad ya tiene varios capítulos en su libro. En 2019, se construyó un panel solar modelo de calificación y se sometió a una serie de pruebas, imitando el entorno extremo que experimentará la nave espacial JUICE durante su misión. El modelo de calificación era del mismo tamaño que un panel de modelo de vuelo completo, pero con solo un número limitado de células solares en él. En cambio, estaba equipado con una gran cantidad de otros sensores para vigilar el rendimiento durante las pruebas. En las instalaciones de prueba de Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH (IABG) en Alemania, la temperatura del panel de tamaño completo se redujo a aproximadamente -150ºC, en vacío, mientras que al mismo tiempo se iluminaba con una intensidad similar a la cantidad de luz solar, a la distancia de Júpiter. De esta manera, las propiedades térmicas y eléctricas del panel podrían medirse para garantizar que el diseño sea seguro y esté en línea con las expectativas para operar en condiciones de luz solar en Júpiter. Después del lanzamiento, la nave espacial dependerá de una serie de sobrevuelos asistidos por gravedad en la Tierra (tres veces), Venus y Marte, para ganar suficiente velocidad para eventualmente llegar a Júpiter. Cerca de Venus, JUICE experimentará un calentamiento solar más intenso a medida que orbita más cerca del Sol. Sin embargo, una vez que está en el sistema joviano, unas cinco veces más lejos del Sol que la Tierra, las temperaturas bajan significativamente. Además de eso, la nave espacial a veces será eclipsada por el planeta gigante y sus lunas, privados de la luz solar, lo que provocará un enfriamiento rápido y extremadamente profundo de los paneles solares. El rango de temperatura que debe soportar el panel solar JUICE durante toda su misión es de entre +110ºC y -230ºC. Habiendo superado todos los desafíos de diseño técnico, también había grandes desafíos logísticos que afrontar. De hecho, los paneles empaquetados en contenedores del tamaño de una caja de garaje debían enviarse a toda Europa mientras que, al mismo tiempo, los especialistas de Leonardo tenían que descubrir cómo colocar y montar un total de 23.560 células solares en diez paneles diferentes en un tiempo razonable. Con todos los paneles solares ahora bajo un mismo techo, Airbus Defence and Space Netherlands puede integrar los paneles individuales en las dos alas solares de JUICE. Posteriormente, las alas se probarán por completo, mecánica y eléctricamente, antes de entregarse a Airbus Defence and Space en Toulouse, en la primera mitad de 2021, listas para su integración en la nave espacial. Una vez montada en la nave espacial, se necesitan más pruebas mecánicas y de despliegue para verificar que todo esté bien montado y que la nave espacial pueda recibir toda la energía generada por la matriz solar. Tener más de 40 m² para desplegar a cada lado de la nave espacial, será el próximo desafío para los ingenieros y trabajadores que están construyendo y probando la nave espacial JUICE.
Septiembre de 2020, la JPL (Jet Propulsion Laboratory) construyó y envió el receptor, el transmisor y los componentes electrónicos necesarios para completar el instrumento de radar para JUICE. A pesar de los obstáculos relacionados con COVID-19, se han entregado componentes de instrumentos cruciales de la NASA para la nave espacial JUICE liderada por Europa. Los ingenieros de la JPL lograron un hito significativo recientemente al entregar elementos clave de un instrumento de radar, que penetra en el hielo para una misión de la ESA (Agencia Espacial Europea) para explorar Júpiter y sus tres grandes lunas heladas. Programado para lanzarse en 2022, JUICE orbitará Júpiter durante tres años, realizará múltiples sobrevuelos de las lunas Calisto y Europa, y luego orbitará Ganímedes. La nave observará la atmósfera de Júpiter de cerca y analizará las superficies y el interior de las tres lunas, que se cree que albergan agua líquida bajo sus costras heladas. Uno de los 10 instrumentos, el radar es clave para explorar esas lunas. Llamado RIME Radar for Icy Moon Exploration, envía ondas de radio que pueden penetrar la superficie hasta 10 kilómetros y recopila datos sobre cómo rebotan las ondas. Algunas de las ondas penetran en la corteza y se reflejan en las características del subsuelo, y en los interiores acuosos, lo que permite a los científicos "ver" debajo. En el caso de Europa, que se cree que tiene un océano global debajo de su corteza, los datos del radar ayudarán a medir el espesor del hielo. La misión Europa Clipper de la NASA, que se lanzará a mediados de la década de 2020, llegará aproximadamente al mismo tiempo que JUICE y recopilará ciencia complementaria mientras realiza múltiples sobrevuelos de Europa. Una colaboración entre JPL en el sur de California y la Agencia Espacial Italiana (ASI), el RIME de JUICE está dirigido por el investigador principal Lorenzo Bruzzone de la Universidad de Trento en Italia. La responsabilidad de JPL era fabricar y entregar el transmisor y el receptor, las piezas que envían y atraen señales de radio, así como la electrónica que ayuda a esas piezas a comunicarse con la antena de RIME. Ahora que los componentes se han entregado a ASI en Roma, los siguientes pasos son probarlos e integrarlos antes de ensamblar el instrumento.
Junio de 2020, a pesar de ciertas dificultades operativas causadas por la pandemia COVID-19, el ensamblaje e integración del modelo de vuelo para la nave espacial JUpiter ICy Moons Explorer (JUICE) de la ESA ha continuado con pocos retrasos durante los primeros seis meses del año. Durante estos siete meses, los técnicos completaron la integración del sistema de propulsión química: esto incluyó los grandes tanques de propulsores, los tanques de presión, el motor principal y los propulsores de control de actitud, junto con todo el hardware de control de presión y distribución de propulsores, además de todo el hardware tuberías y soportes necesarios para hardware y arnés térmicos (cables eléctricos). El modelo de vuelo de la nave espacial ha entrado en su fase de montaje e integración. Esto implica la integración del arnés, las mantas térmicas internas y los elementos restantes de la estructura: grandes paneles externos y soportes de estructura secundaria utilizados para soportar diferentes unidades. Esto será seguido por la integración y prueba de la plataforma y las unidades electrónicas internas de la carga útil. El siguiente en la línea será la integración de unidades externas como antenas, apéndices desplegables y unidades externas de carga útil. La etapa final del proceso de ensamblaje e integración será el cierre de la estructura y la finalización de su hardware de protección térmica. Después de esto, se probará el despliegue de algunos de los apéndices, y luego la nave espacial será transportada al Centro de Tecnología e Investigación Espacial (ESTEC) de la ESA en los Países Bajos a principios de 2021, donde se someterá a su equilibrio térmico/vacío térmico, y prueba en el simulador de gran espacio. Los preparativos para la prueba de nivel del sistema también han comenzado, con la primera prueba de circuito cerrado que constituirá la referencia para la campaña de prueba del modelo de proto-vuelo. El modelo de ingeniería también recibirá las próximas versiones de software de la computadora para la validación previa antes de que se carguen en la computadora a bordo del modelo de vuelo. El sistema de control de misión ESOC es la infraestructura terrestre central necesaria para comandar la nave espacial en órbita, mientras que el modelo de ingeniería JUICE es el prototipo 3D funcionalmente representativo de la nave espacial JUICE, utilizado para realizar pruebas antes de construir el modelo de vuelo de la nave espacial. Esta fue la primera de una serie de pruebas de extremo a extremo en las que se ordena a la nave espacial de una manera equivalente a la forma en que se hará en vuelo. En esta primera prueba se ejercitaron varias funciones básicas de la nave espacial, incluidas dos unidades de carga útil: el magnetómetro (J-MAG) y el Acelerómetro de alta precisión (HAA); este último es parte del experimento de radiociéncia (3GM). Las pruebas fueron exitosas y permitieron al equipo recopilar una serie de observaciones importantes que permitirán el refinamiento de los procedimientos de vuelo. El primero de los 10 instrumentos científicos de modelos de vuelo se entregó a Airbus en Friedrichshafen el 4 de febrero de 2020. Diseñado y construido por Southwest Research Institute en San Antonio, Texas, el espectrógrafo ultravioleta (UVS) es la principal contribución de la NASA a la misión. El equipo de Ensamblaje, Integración y Prueba de JUICE espera que la mayoría de las unidades de instrumentos del modelo de vuelo restantes se entreguen antes de las pruebas de equilibrio térmico/vacío térmico programadas para enero de 2021. Mientras tanto, los modelos de ingeniería de los 10 instrumentos se entregaron a las instalaciones de Airbus en Toulouse a finales de 2019. Los equipos de instrumentos apoyaron la integración de su hardware en la estructura del modelo de ingeniería de la nave espacial, seguido de las pruebas iniciales de los instrumentos y su compatibilidad con el software de la nave espacial. Como parte del conjunto completo de instrumentos de JUICE, UVS obtendrá vistas de primer plano de Europa, Ganímedes y Calisto, que se cree que albergan océanos subterráneos debajo de sus superficies heladas. Al registrar la luz ultravioleta emitida, transmitida y reflejada por las lunas, el instrumento revelará la composición de sus superficies y atmósferas, y permitirá investigar cómo estos cuerpos helados interactúan con Júpiter y su magnetosfera gigante. UVS cubrirá el rango de longitud de onda entre 55 y 210 nm con una resolución espectral mejor que 0.6 nm. Alcanzará una resolución espacial de 0,5 km en Ganímedes y hasta 250 km en Júpiter. JUICE transportará la carga científica más poderosa que jamás haya volado al Sistema Solar exterior. Se compone de 10 instrumentos de vanguardia más un experimento que utiliza el sistema de telecomunicaciones de la nave espacial con instrumentos terrestres. Los instrumentos de JUICE permitirán a los científicos comparar cada uno de estos satélites helados e investigar el potencial de dichos cuerpos para albergar ambientes habitables como los océanos subterráneos. También llevarán a cabo observaciones de Júpiter, su atmósfera, magnetosfera, satélites y anillos.
Año 2019, el ensamblaje del modelo de vuelo de la nave espacial JUICE del ESA comenzó en septiembre, con la entrega de la estructura primaria de la nave espacial, seguida de la integración del sistema de propulsión que permitirá a la misión alcanzar y estudiar a Júpiter y sus lunas. La estructura primaria de la nave espacial presenta un tubo central, el elemento principal que soporta la carga, con paneles de corte verticales ubicados radialmente alrededor del tubo y paneles de piso horizontales. Esto se completará más tarde con el banco óptico y los paneles de cierre externos que formarán las paredes exteriores y se agregarán cuando se haya integrado todo el equipo interno. La estructura es parte del llamado Subsistema de Estructura, Blindaje y Térmico (SSTS), construido bajo la responsabilidad de Airbus Defence & Space en Madrid, España, con la participación de RUAG Space Switzerland y RUAG Space Austria. Una de las características del JUICE SSTS es que algunos de los paneles verticales y partes de las paredes de cierre de la estructura están revestidos con una fina capa de plomo, que proporciona protección para los sistemas electrónicos de la nave espacial del daño causado por el ambiente de radiación severa. en Júpiter. Una de las principales tareas será integrar el sistema de propulsión. Esto incluye dos tanques de propulsores idénticos que se han desarrollado recientemente para EuroStar Neo, la nueva generación de plataformas de la ESA para satélites geoestacionarios de telecomunicaciones. JUICE será la primera misión espacial en utilizarlos realmente. El primer tanque de titanio, capaz de contener 1600 litros de oxidante (óxidos mixtos de nitrógeno, o MON), se bajó cuidadosamente dentro del cilindro central de la nave espacial el 7 de septiembre de 2019. La instalación del segundo tanque, que contendrá combustible de monometilhidracina (MMH), está programada para finales de octubre. "JUICE necesitará transportar más de 3000 kg de propelente en estos tanques", dijo Daniel Escolar, ingeniero de sistemas mecánicos, térmicos y de propulsión de la ESA para la misión. "Una carga tan grande será esencial para que JUICE llegue a la órbita alrededor de Júpiter y complete su recorrido científico con múltiples sobrevuelos de las lunas galileanas, antes de convertirse en la primera nave espacial en entrar en órbita alrededor de Ganímedes". Sin embargo, la integración del sistema de propulsión de la nave espacial implicará mucho más que la instalación de dos tanques de propulsor. Eventualmente, tres tanques bastante pequeños, cada uno lleno de presión de helio, se colocarán alrededor del exterior del cilindro central, junto con toda la tubería necesaria. También deberán instalarse y soldarse unos 130 metros de tubería de titanio en el STSS. Otro hardware que se agregará durante la instalación del sistema de propulsión incluirá reguladores de presión, válvulas, filtros y propulsores. Además de su único motor principal de 400 newton que se utilizará para las maniobras orbitales más grandes, JUICE llevará ocho propulsores de 22 newton para maniobras más pequeñas y como un sistema de respaldo, junto con doce propulsores de 10 newton para el control de actitud. Mientras tanto, los ingenieros están ocupados realizando otras tareas esenciales que solo pueden completarse mientras los paneles externos no están instalados, lo que permite un fácil acceso al interior de la nave espacial. Estos incluyen colocar aislamiento de una sola capa alrededor del cilindro central, agregar termopares para medir temperaturas y colocar accesorios de soporte para el arnés que eventualmente se requerirá para transportar alrededor de 10 km de cable eléctrico.
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