A Föld közelében végzett hintamanőverrel és hosszú árnyékban töltött idővel készült az európai JUICE űrszonda a Jupiter és bolygórendszere kutatására.
A címben szereplő „maholnap” azért még mindig nem túlságosan közeli időpontban lesz. A 2023-ban elindított JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) ugyanis csak 2031-ben áll majd pályára az óriásbolygó körül, és előtte egyszer – 2029 januárjában – még egy utolsó lendítésért visszatér a Föld közelébe. A nemrég lezajlott, utolsó előtti gravitációs hintamanőverről szeptember vége felé egy beharangozó cikkünkben írtunk. Most, hogy az esemény szeptember 28-án sikeresem lezajlott, összefoglaljuk az eddig nyilvánosságra hozott eredményeit.
Szeptember 28-án a JUICE mindössze 8640 km-re közelítette meg a Föld felszínét, az Indiai-óceán felett. Ahogy az Európai Űrügynökség (ESA) honlapján közzétett beszámolóban olvasható, a Föld melletti elrepülés többet jelentett egyszerű pályakorrekciónál. Egyrészt – ahogyan az a tervekben szerepelt – a bolygónk gravitációs terében végrehajtott manőver kb. 20 fokkal változtatta meg a szonda haladási irányát, miközben a Naphoz viszonyított sebessége mintegy 3,5 km/s-mal nőtt. Ezzel az űreszköz újabb fontos lépést tett a Jupiter felé vezető úton. Az űrszonda ugyanakkor órákat töltött a Föld árnyékában, bolygónk éjszakai oldala fölött elhaladva. Ez jó alkalmat teremtett a Jupiter környezetében várható különleges működési körülmények kipróbálására.
A szonda hosszú ideig tartó „napfogyatkozása” során három órát töltött teljes árnyékban, és további hat órán keresztül részleges árnyékban tartózkodott. A korábbi, 2024-es Hold–Föld-hintamanőver során a szonda már átélt egy 32 perces teljes napfogyatkozást, de a mostani esemény minden korábbinál hosszabb volt. Ez fontos tapasztalatot jelentett, mert a Jupiter környezetében a szondának rendszeresen kell majd hasonló körülmények között működnie. A Jupiter és nagy holdjai akár ötórás napfogyatkozásokat is okozhatnak, amelyek alatt a JUICE napelemei nem kapnak közvetlen napfényt. Ráadásul a Jupiternek a Naptól mért nagy távolságában a napsugárzás intenzitása mindössze 3%-a a Föld közelében mérhető értéknek. A JUICE ezért két hatalmas, összesen 85 m2 felületű napelemtáblával rendelkezik. Ezek a Jupiter térségében is képesek biztosítani a fedélzeti rendszerek működéséhez szükséges elektromos energiát, a napfogyatkozások alatt azonban az akkumulátorokra kell hagyatkozni.
A földközelséget megelőző hónapokban az ESA darmstadti irányítóközpontjában (European Space Operations Centre, ESOC) a szakemberek részletesen felkészültek a hosszú árnyékos időszakra. A repülésirányítók különböző vészhelyzeti forgatókönyveket is begyakoroltak, miközben a tudományos műszerek üzemeltetéséért felelős csapatok összeállították a megfigyelési programot. Szeptember 27-én magyar idő szerint 21:30-kor a JUICE belépett a Föld félárnyékába. A szakemberek az ESA spanyolországi Cebreros követőállomásának antennájával folyamatosan figyelték a napelemek teljesítményének csökkenését és az akkumulátorok merülését.
A háromórás teljes árnyék végére az akkumulátorok töltöttsége 54%-ra csökkent, ami lényegesen kedvezőbb eredmény volt a megengedett 35%-os alsó határnál. A napelemek szeptember 28-án 04:14-kor ismét megkezdték az áramtermelést. A sikeres próba igazolta, hogy a szonda energiaellátó rendszere képes átvészelni a hosszabb napfogyatkozásokat. A mért adatokat felhasználják majd a Jupiter környezetében várható árnyékos időszakok pontosabb modellezéséhez és az üzemeltetési tervek finomításához.
Természetesen a JUICE Föld melletti elrepülésének programja nem korlátozódott az energiaellátó rendszer kipróbálására. Alkalom nyílt arra is, hogy a JUICE mind a tíz fedélzeti tudományos műszerét bekapcsolják. Az összes műszer nem működött egyszerre a teljes árnyékos időszak alatt, mert az energiaellátás korlátai miatt gondosan meg kellett tervezni a mérések sorrendjét. A szakembereknek ugyanakkor sikerült olyan megfigyeléseket is végrehajtaniuk, amelyekre a szonda jelenlegi, viszonylag meleg bolygóközi környezetében egyébként nem lett volna lehetőség. A beeső napsugárzás átmeneti megszűnése ugyanis csökkentette a hőterhelést, így a szonda olyan irányokba is fordulhatott, amelyek normál körülmények között kedvezőtlen hőmérsékleti viszonyokat eredményeztek volna.
A JUICE egy új, EAGLE (Enhanced Autonomous Guidance through Limb Extraction) nevű autonóm navigációs szoftvert is kipróbált a földközelség idején. A rendszer a szonda két navigációs kamerájának felvételeit használja arra, hogy felismerje egy égitest megvilágított peremét, és ebből pontosabban meghatározza az űreszköz helyzetét. Ez különösen fontos lesz a Jupiter holdjai melletti közeli elrepülések során, amikor a kamerák és a tudományos műszerek rendkívül pontos irányítása szükséges. A mostani teszt során a Föld és a Hold egymáshoz viszonyított helyzetét használták fel arra, hogy a Jupiter és az Io hold közelében várható geometriai viszonyokat utánozzák. Ez volt az EAGLE első világűrbeli próbája. Az eredményeket a következő hónapokban részletesen elemzik, és a tapasztalatokat felhasználják a Jupiter holdjai melletti elrepülések előkészítéséhez.
A JUICE fedélzeti kamerái emellett felvételeket is készítettek a Földről és a Holdról. A képeken többek között Afrika, Madagaszkár és a távolban apró korongként látszó Hold is felismerhető. Ezekből a képekből néhányat az elrepülés másnapján Facebook-oldalunk egy bejegyzésében mi is megosztottuk.
Kapcsolódó linkek:
Earth today, Jupiter tomorrow: An insight into Juice’s recent Earth flyby (ESA)
Fly over Africa with Juice (ESA)
Successful Earth flyby improves Juice’s course to Jupiter (ESA)
