“Los equipos de la ESA y la NASA se reúnen regularmente en línea. Estamos trabajando juntos de manera informal para maximizar la cosecha científica de las dos misiones”, dice Emma Bunce, copresidenta europea del grupo directivo de Juice-Europa Clipper. “Desde imágenes complementarias hasta el monitoreo de procesos dinámicos desde diferentes puntos de vista, deberíamos poder poner muchas de nuestras observaciones en un contexto adicional”.

La misión de Juice va más allá del estudio de los océanos, con la búsqueda de comprender también el origen del campo magnético único de Ganímedes. Ganímedes, más grande que el planeta Mercurio, es la única luna del Sistema Solar que genera su propio campo magnético intrínseco, creando una pequeña burbuja magnética dentro del campo magnético mucho más grande de Júpiter. Los campos magnéticos de Ganímedes y Júpiter interactúan constantemente con los campos electromagnéticos y las partículas que inundan la región. Estas provienen del Sol, el espacio interestelar y la luna volcánica de Júpiter, Ío, que expulsa partículas de alta energía que viajan por todo el sistema de Júpiter. Un efecto secundario de estas interacciones es la aparición de auroras. Con Juice y Europa Clipper en la región, podría ser posible que una nave espacial, por ejemplo, pudiera detectar partículas cargadas mientras la otra observa las auroras resultantes. Esto ayudaría a rastrear mejor el transporte de este material a través del sistema de Júpiter.

Júpiter tiene auroras alrededor de sus polos norte y sur, de forma similar a la Tierra, mientras que Ganímedes tiene un par de cinturones aurorales, bandas de gas caliente y brillante que rodean la luna en latitudes medias. La ubicación de estos cinturones proporciona una sonda del interior de la luna, donde se genera su campo magnético. De hecho, las auroras de Ganímedes son una pieza clave de evidencia de que la luna tiene un océano subterráneo. A medida que el campo magnético de la luna se balancea hacia adelante y hacia atrás por el inmenso campo de Júpiter, los iones en el agua responden generando su propio campo magnético "inducido", que a su vez afecta a las auroras.

"Las observaciones que Juice hará mientras esté en órbita alrededor de Ganímedes nos darán un conocimiento profundo de cómo esta luna similar a un planeta interactúa con Júpiter y su intenso entorno magnético y de radiación. Esto es esencial para entender cómo se forman y evolucionan las lunas como parte de un gran sistema planetario, y qué constituye un entorno más propicio para la vida”, añade Olivier Witasse, científico del proyecto Juice de la ESA. Una ubicación estable en el espacio también es fundamental para la habitabilidad a lo largo del tiempo y, como tal, las dos misiones prestarán atención en cuanto a la interacción gravitatoria entre las grandes lunas y Júpiter, Europa Clipper se centrará en Europa, mientras que Juice se centrará principalmente en Ganímedes, aunque también proporcionará datos sobre las otras grandes lunas.

Ío, Europa y Ganímedes están atrapados en una danza orbital de modo que por cada órbita que Ganímedes hace alrededor de Júpiter, Europa hace dos e Ío cuatro. El resultado de esta "resonancia" es que son repetidamente tirados y aplastados por inmensas fuerzas de marea de Júpiter y entre sí, lo que proporciona energía para calentar su interior e incluso mantener capas de él líquidas. La más interna de Ío es tan caliente que es volcánicamente activa, demasiado caliente para albergar un océano de agua líquida. La más externa, Calisto, no está en la "danza" de resonancia, aunque bien podría haberlo estado en el pasado y es importante para comprender la evolución de la actividad en las cuatro lunas.

Las naves espaciales se pueden utilizar para determinar las posiciones de los cuerpos planetarios que sobrevuelan simplemente rastreando las ondas de radio enviadas entre ellos y la Tierra. En primer lugar, esto mejora el conocimiento de dónde se encuentran exactamente las naves espaciales en relación con las lunas por las que pasan, lo que a su vez conduce a una definición más precisa de las órbitas respectivas de las lunas alrededor de Júpiter. A su vez, esto ayuda a trazar la dinámica orbital de las lunas a lo largo del tiempo y cómo podría haber evolucionado. Además, cuando la nave espacial se acerca a una luna debido a pequeñas variaciones en su campo gravitatorio, proporciona pistas sobre la estructura interna de las lunas.

Europa Clipper llegará al sistema de Júpiter antes que Juice y, como tal, podría observar la llegada de Juice al entorno magnético de Júpiter, lo que ofrece observaciones conjuntas únicas en esta zona turbulenta. Al mismo tiempo, Juice podría monitorear potencialmente la actividad del viento solar antes de que llegue a las proximidades de Júpiter. Y aunque la órbita de Europa Clipper es ecuatorial, Juice pasará tiempo orbitando a inclinaciones más altas, lo que juntos brindará oportunidades excepcionales combinadas para rastrear cambios en el tiempo y el espacio desde dos ubicaciones diferentes.

Además, según los planes de misión actuales, ambas naves espaciales están destinadas a finalizar sus misiones con un impacto controlado en Ganímedes, lo que significa que existe la posibilidad de que, dependiendo de las fechas de finalización de las misiones, una nave espacial pueda tener la oportunidad de observar los efectos del impacto de la otra. “El hecho de que Juice de la ESA y Europa Clipper de la NASA estén en el sistema de Júpiter al mismo tiempo es más que la suma de las dos partes. Es una oportunidad realmente única para impulsar la producción científica de ambas misiones y, al mismo tiempo, aprovechar el legado de los descubrimientos de otras misiones que han allanado el camino”, concluye Olivier.

2 de octubre de 2024, cuando la sonda Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA pasó por la Luna y la Tierra en agosto de 2024, el equipo de la misión aprovechó la oportunidad para probar los numerosos instrumentos científicos a bordo de la nave espacial. El centro de esta infografía muestra la imagen más nítida jamás obtenida de la nube de partículas cargadas atrapadas en el campo magnético de la Tierra, mientras que los recuadros muestran mediciones de iones y electrones de alta energía detectados a lo largo de la ruta de sobrevuelo. La imagen y las mediciones in situ fueron tomadas por dos sensores proporcionados por la NASA para el Paquete de Entorno de Partículas (PEP) de Juice.

El sensor JENI (Jovian Energetic Neutrals and Ions) tomó la imagen mientras Juice se alejaba de la Tierra. Lo que capturó es invisible para el ojo humano: a diferencia de las cámaras tradicionales, JENI no depende de la luz. En cambio, puede capturar átomos energéticos emitidos por partículas cargadas que interactúan con el gas hidrógeno proveniente de la atmósfera terrestre. Esto revela la forma de la nube de partículas cargadas que rodea la Tierra. JENI es la generación más nueva de este tipo de cámara, que se basa en el éxito de un instrumento similar utilizado en la misión Cassini-Huygens de la NASA/ESA/ASI que reveló las magnetosferas de Saturno y Júpiter.

El 20 de agosto de 2024, cuando Juice se lanzó a la magnetosfera de la Tierra y pasó a unos 60.000 km sobre el océano Pacífico, JENI y su sensor acompañante Jovian Energetic Electrons (JoEE) experimentaron por primera vez el duro entorno que les espera en Júpiter. Se encontraron con el plasma denso y de menor energía (iones y electrones) característico de esta región antes de volar por el corazón de los cinturones de radiación de la Tierra. Allí, los instrumentos midieron el plasma de un millón de grados que rodea la Tierra para investigar los secretos del calentamiento del plasma que se sabe que alimenta fenómenos dramáticos en las magnetosferas planetarias.

20 de septiembre de 2024, esta fotografía de la Tierra y la Luna fue tomada por la cámara JANUS a bordo del Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA. Fue el 9 de septiembre de 2024, cuando Juice zarpó hacia Venus después de su paso por la Luna y la Tierra. En ese momento, se encontraba a 5,7 millones de kilómetros de la Tierra y a 5,3 millones de kilómetros de la Luna. Después de sobrevolar Venus en agosto de 2025, Juice volverá a pasar por la Tierra en septiembre de 2026 y enero de 2029. Estos sobrevuelos ayudan a dirigir y acelerar la nave espacial para que llegue a Júpiter en julio de 2031 utilizando solo una cantidad mínima de combustible.

"Una imagen sobresaturada sacó a la luz un elemento que se escondía en la foto: el planeta Urano, que estaba a 2.900 millones de kilómetros de JUICE", escribieron los funcionarios de la ESA en la publicación en X. "¿Puedes identificar qué punto es el planeta?".

JANUS es la cámara científica de Juice, diseñada para tomar fotografías detalladas y de alta resolución de Júpiter y sus lunas heladas. Estudiará características y procesos globales, regionales y locales en las lunas, así como también mapeará las nubes de Júpiter. Tendrá una resolución de hasta 2,4 m por píxel en la luna joviana Ganímedes y alrededor de 10 km por píxel en Júpiter. El objetivo principal de las observaciones de JANUS durante y poco después del sobrevuelo de la Luna a la Tierra fue evaluar el rendimiento del instrumento, no realizar mediciones científicas.

JANUS fue desarrollado por un consorcio industrial liderado por Leonardo SpA, bajo la supervisión de la Agencia Espacial Italiana (ASI) y en colaboración con el Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF), que es responsable de la ciencia de los instrumentos, el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), CSIC-IAA en Granada (España) y CEI-Open University.

14 de septiembre de 2024, durante su sobrevuelo de la Tierra el 20 de agosto, el Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA encontró ingredientes para la vida en la atmósfera de la Tierra. El sobrevuelo brindó la oportunidad de probar y calibrar los instrumentos científicos de Juice en el espacio, asegurándose de que estén listos para la llegada a Júpiter.

En este contexto, definimos "habitabilidad" como tener las condiciones necesarias para que la vida llegue y sobreviva. Las lunas heladas de Júpiter son perspectivas particularmente emocionantes para la vida considerando los océanos que se esconden debajo de sus superficies. Durante el sobrevuelo de la Tierra, SWI "escuchó" las señales de cientos de moléculas en la atmósfera de la Tierra, incluyendo agua y los llamados elementos "CHNOPS" (carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre). Los elementos CHNOPS son los ingredientes más comunes de los organismos vivos.

MAJIS también midió la composición de la atmósfera, detectando moléculas importantes como oxígeno, ozono, dióxido de carbono y agua. Además, el instrumento tomó imágenes de la superficie de la Tierra en luz infrarroja, lo que dio como resultado mapas de temperatura ricos en información. El equipo de MAJIS se está preparando para profundizar en los datos que recogieron durante el sobrevuelo de la Tierra, especialmente sobre la concentración de oxígeno en la atmósfera. Sus hallazgos les ayudarán a descubrir si los niveles de oxígeno serían suficientes para mantener la actividad biológica actual en la Tierra.

El científico del proyecto Juice de la ESA, Olivier Witasse, afirma: “Obviamente, estos resultados no nos sorprenden… ¡habría sido extremadamente preocupante descubrir que la Tierra no era habitable! Pero indican que MAJIS y SWI funcionarán con mucho éxito en Júpiter, donde nos ayudarán a investigar si las lunas heladas podrían ser hábitats potenciales para la vida pasada o presente”.

Una vez en Júpiter, SWI estudiará la composición del planeta y sus lunas heladas, y nos dirá más sobre sus climas actuales, su origen y su historia. La información que recopile el instrumento no solo revelará su habitabilidad potencial, sino que también capturará señales de sus actividades biológicas actuales. Mientras tanto, MAJIS observará las nubes de Júpiter y los componentes de su atmósfera, e investigará las delgadas atmósferas y los hielos y minerales de las superficies de las lunas heladas.

5 de septiembre de 2024, durante su reciente sobrevuelo de la Tierra, la sonda Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA viajó a través de las zonas de partículas cargadas que rodean nuestro planeta. Estas dos zonas se conocen como los cinturones de radiación de Van Allen. El cinturón interior está lleno en su mayor parte de protones energéticos y el cinturón exterior está lleno en su mayor parte de electrones energéticos. La región entre los dos cinturones está casi vacía. Los altos niveles de radiación en los cinturones de Van Allen los hacen muy peligrosos para los dispositivos electrónicos y los humanos, pero palidecen en comparación con los propios cinturones de radiación de Júpiter. En Júpiter, los electrones extremadamente energéticos pueden atravesar incluso el blindaje más grueso, por lo que podrían dañar los instrumentos científicos de Juice con el tiempo.

Juice lleva un monitor de radiación llamado RADEM para medir continuamente la exposición de la nave espacial a partículas de alta energía. RADEM forma parte de un plan a largo plazo para comprender mejor la radiación en todo el Sistema Solar y complementa el Paquete de Entorno de Plasma de Juice, una colección de sensores diseñados para medir partículas cargadas alrededor de Júpiter y sus lunas heladas. El vuelo de Juice a través de los cinturones de Van Allen fue la primera gran prueba de RADEM en el espacio. Pasó con gran éxito, midiendo con éxito los electrones en el cinturón exterior, luego los protones en el cinturón interior y luego los electrones nuevamente a medida que se alejaba de la Tierra. Los puntos azules y amarillos indican la intensidad de los electrones y protones que Juice midió; en ambos casos, la intensidad alcanza su punto máximo cuando Juice atraviesa la parte más densa del cinturón.

Estas observaciones demostraron las capacidades de RADEM y brindaron una gran oportunidad para calibrar el instrumento con otras naves espaciales que orbitan la Tierra en un entorno bien conocido.

25 de agosto de 2024, durante el sobrevuelo de la Luna a la Tierra de esta semana, la cámara de navegación (NavCam) del Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA se probó en el espacio por primera vez. NavCam será vital para dirigir a Juice alrededor de las lunas heladas de Júpiter. Juice completará un récord de 35 sobrevuelos de las lunas Ganímedes, Europa y Calisto, lo que requiere una navegación extremadamente precisa. Para lograr un nivel de precisión tan alto a una distancia tan lejana de la Tierra, la navegación desde antenas terrestres no será suficiente. Por lo tanto, a medida que Juice pasa por cada luna helada, NavCam tomará imágenes para que Juice las procese a bordo y refine su trayectoria en consecuencia.

Aunque no se necesitó la NavCam para navegar alrededor de nuestro planeta esta semana, el sobrevuelo de la Luna a la Tierra brindó una gran oportunidad para probarla. El equipo de dinámica de vuelo de la ESA pudo practicar el manejo de la cámara y los científicos de la ESA pudieron obtener hermosas fotografías de la Luna y la Tierra que complementan las de las cámaras de monitoreo de Juice. Al igual que las cámaras de monitoreo, la NavCam no fue diseñada como un instrumento científico que tomaría imágenes de alta resolución, especialmente de la Luna y la Tierra. En estas imágenes de la Luna con NavCam vemos características interesantes como cráteres de impacto y campos de lava. La imagen superior se centra en el horizonte ('extremo') de la Luna. Juice tomará imágenes muy similares de las lunas de Júpiter, utilizando la forma de sus extremidades para orientarse. Esta imagen fue tomada desde un punto muy cercano al lugar de aterrizaje del Apollo 11.

Estas imágenes de la Tierra con NavCam fueron tomadas mientras Juice volaba sobre el Océano Pacífico. NavCam fue construida por Sodern, bajo contrato de Airbus, el contratista principal de Juice. Forma parte del sistema de navegación basado en imágenes de Juice, diseñado por Airbus.

21 de agosto de 2024, se ha producido la asistencia gravitacional histórica de la nave Juice, con la Tierra y la Luna. Pero para relatar lo acontecido hay que ir por su escala de tiempo; primero la aproximación a estos dos elementos del Sistema Solar, después su paso lunar y por último el encuentro con nuestro planeta.

Los telescopios vislumbraron la sonda europea JUICE mientras pasa cerca de la Tierra y la Luna en busca de ayuda gravitacional en su camino para explorar las lunas heladas de Júpiter. Hace una semana, el astrofísico Gianluca Masi del Proyecto del Telescopio Virtual creó un lapso de tiempo del movimiento de JUICE desde su vista sobre Italia, capturando la sonda mientras se precipitaba hacia nuestra luna. En el centro de una instantánea, JUICE es una tenue mancha de luz entre un mar de brillantes estelas de estrellas, vista como si estuviera aproximadamente a 2,75 millones de kilómetros de la Tierra. Los telescopios de la ESA en la Estación Óptica Terrestre de la agencia en Tenerife, España, también capturaron vistas de la sonda a principios de mes, el 3 y 4 de agosto.

Los funcionarios de la agencia esperan compartir las imágenes en las redes sociales apenas unos minutos después de recibirlas de la sonda, y usted puede verlas en vivo aquí en Space.com, cortesía de la ESA. "No sabemos cómo se verán las imágenes; es la primera vez que las cámaras apuntarán a un objeto grande y brillante en el espacio", dijo la ESA. "Los estamos compartiendo públicamente antes de que hayamos tenido la oportunidad de procesarlos. ¡Veamos qué pasa!".

Llegado el lunes 19 de agosto, JUICE (abreviatura de Jupiter Icy Moons Explorer) llegó a apenas 750 kilómetros de la superficie lunar, en el primer tramo de una doble cartelera sin precedentes con asistencia gravitacional. La segunda etapa tendrá lugar el martes 20 por la noche, cuando la sonda sobrevolará la Tierra. JUICE relató el encuentro lunar del lunes con algunas imágenes, que capturó usando sus dos cámaras de monitoreo a bordo (que fueron diseñadas para confirmar el despliegue de los paneles solares y los instrumentos científicos de la sonda). Y la Agencia Espacial Europea (ESA) compartió estas fotos con el mundo cuando llegaron a la Tierra, a través de una transmisión web en vivo que incluyó comentarios de algunos miembros del equipo JUICE.

"En realidad, este sobrevuelo es una maniobra de frenado, por lo que no aceleramos JUICE, en el sentido de ganar velocidad en relación con el Sol", dijo Ignacio Tanco, gerente de operaciones de la nave espacial JUICE, durante la transmisión web del sobrevuelo lunar de la ESA. "Lo que encontramos es que siguiendo esta secuencia de primero la Tierra y luego Venus, logramos ahorrar alrededor de medio año de tiempo de crucero y llegar a Júpiter alrededor de julio de 2031", añadió Tanco. "Este tipo de enfoque contrario a la intuición de frenar primero, de hecho, finalmente da como resultado una fase de crucero lo más corta posible". Para lograr el mismo cambio en la velocidad logrado en los dos sobrevuelos de esta semana mediante el encendido del motor, el equipo de JUICE habría tenido que usar prácticamente todo el propulsor en los tanques de la sonda, dijo Tanco.

Durante el primer paso del primer sobrevuelo de la humanidad a la Luna, la misión Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la ESA capturó esta impresionante vista de nuestro satélite. La imagen fue tomada por la cámara de seguimiento 1 de Juice (JMC1) a las 21:25 UTC del 19 de agosto de 2024, poco después de que Juice realizara su máxima aproximación a la Luna. Este exitoso sobrevuelo de la Luna redirigió ligeramente la trayectoria de Juice a través del espacio para ponerlo en rumbo a un sobrevuelo de la Tierra el 20 de agosto de 2024. Las cámaras de monitoreo Juice fueron diseñadas para monitorear los diversos brazos y antenas de la nave espacial, especialmente durante el desafiante período de despliegue posterior al lanzamiento. No fueron diseñados para realizar ciencia ni obtener imágenes de la Luna. Una cámara científica llamada JANUS proporciona imágenes de alta resolución durante los sobrevuelos en fase de crucero de la Tierra, la Luna y Venus, y de Júpiter y sus lunas heladas una vez que estén en el sistema de Júpiter en 2031. JMC1 está ubicado en la parte frontal de la nave espacial y mira en diagonal hacia un campo de visión que ve antenas desplegadas y, dependiendo de su orientación, parte de uno de los paneles solares. Las imágenes JMC proporcionan instantáneas de 1024 x 1024 píxeles. Las imágenes que se muestran aquí han sido ligeramente procesadas por Simeon Schmauß y Mark McCaughrean.

Pero Juice seguía su camino, ahora hacia la Tierra, la nave volaba a sólo 6.840 km sobre el Sudeste Asiático y el Océano Pacífico, tomó una serie de imágenes con sus cámaras de monitoreo a bordo y recopiló datos científicos con ocho de sus diez instrumentos. "El sobrevuelo con asistencia gravitatoria fue impecable, todo transcurrió sin problemas y estábamos encantados de ver a Juice regresar tan cerca de la Tierra", dice Ignacio Tanco, director de operaciones de la nave espacial de la misión.

El sobrevuelo de la Luna aumentó la velocidad de Juice en 0,9 km/s en relación con el Sol, guiando a Juice hacia la Tierra. El sobrevuelo de la Tierra redujo la velocidad de Juice en 4,8 km/s en relación con el Sol, guiando a Juice hacia una nueva trayectoria hacia Venus. En general, el sobrevuelo entre la Luna y la Tierra desvió a Juice en un ángulo de 100° en comparación con su trayectoria previa al sobrevuelo. El sobrevuelo inherentemente de riesgo requirió una navegación ultraprecisa en tiempo real, pero está ahorrando a la misión entre 100 y 150 kg de combustible. En el mes anterior al sobrevuelo, los operadores de la nave espacial dieron a Juice ligeros empujones para colocarla exactamente en la trayectoria de aproximación correcta. Después rastrearon Juice 24/7 entre el 17 y el 22 de agosto.

“Gracias a la navegación muy precisa realizada por el equipo de Dinámica de Vuelo de la ESA, logramos utilizar sólo una pequeña fracción del propulsor reservado para este sobrevuelo. Esto se sumará a los márgenes que mantenemos para un día lluvioso o para extender la misión científica una vez que lleguemos a Júpiter”, agrega Ignacio. Una primera muestra de la ciencia en el espacio Juice captó a la Tierra en la distancia mientras se acercaba más a la Luna. Si bien el objetivo principal era alterar la trayectoria de Juice, el sobrevuelo entre la Luna y la Tierra también brindó la oportunidad de probar los instrumentos científicos de Juice en el espacio, con los diez observaciones durante el sobrevuelo a la Luna y ocho observaciones durante el sobrevuelo a la Tierra. Esperamos publicar imágenes y espectros recopilados por algunos de los instrumentos de Juice en las próximas semanas, a medida que sean descargados desde la nave espacial y evaluados por los científicos del instrumento. Esto incluye imágenes de alta resolución de la Luna y la Tierra tomadas por la cámara científica de Juice, JANUS.

La imagen de la Tierra fue tomada por la cámara de seguimiento 1 de Juice (JMC1) justo a las 21:48 UTC del 20 de agosto de 2024, cuando Juice se dirigía hacia su máxima aproximación a la Tierra.

Este sobrevuelo a la Luna y la Tierra en realidad redujo la energía de Juice, redirigiéndola hacia un encuentro con Venus en agosto de 2025. Ese sobrevuelo a Venus impulsará a Juice de regreso a la Tierra; La nave espacial volverá a sobrevolar nuestro planeta de origen en septiembre de 2026 y enero de 2029, obteniendo dos impulsos más antes de llegar a Júpiter en julio de 2031.