LA  CONQUISTA DEL ESPACIO un trabajo de José Oliver Sinca

  MISION: JUICE (JUpiter ICy moons Explorer)

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MISION JUICE: ESTUDIARA LOS SATELITES HELADOS DE JUPITER (DESARROLLO DE LA MISION)

 

IR A DESCRIPCION DE LA MISION

 

 

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.