El jugo cobra vida (impresión del artista). Fuente: ESA (confirmación: ATG Medialab)
Los controladores de vuelo en el centro de control de la misión de la ESA en Alemania han estado ocupados esta semana trabajando con los equipos de instrumentos en los despliegues finales para preparar la sonda Explorer (Juice) de las lunas heladas de Júpiter de la ESA para el estudio de Júpiter.
Han pasado seis semanas desde que comenzó el viaje de Juice, y en ese tiempo el equipo de control de vuelo ha desplegado todos los paneles solares, antenas, sondas y brazos que se guardaron de manera segura durante el lanzamiento. El paso final fue balancear y bloquear 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. “Enfrentamos y superamos varios desafíos para poner a Juice en la forma adecuada para extraer la mejor ciencia del viaje a Júpiter”.
Tenemos instantáneas periódicas de todo el proceso de implementación gracias a dos cámaras de vigilancia a bordo de Juice, cada una con un campo de visión diferente. Unas pocas horas después del lanzamiento, estas cámaras tomaron el primer “selfie” de Juice desde el espacio, y desde entonces han sido esenciales para verificar que todas las partes de la nave espacial estaban colocadas correctamente.
Las antenas y los booms de Juice contienen algunos o todos 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 raya.
Este poderoso conjunto de instrumentos recopilará datos para ayudarnos a responder preguntas como: ¿Cuáles son los mundos oceánicos de Júpiter? ¿Por qué Ganímedes es tan especial? ¿Podría haber habido, o haber existido alguna vez, vida en el sistema de Júpiter? ¿Cómo dio forma el entorno complejo de Júpiter a sus lunas y viceversa? ¿Cómo es un gigante gaseoso típico? ¿Cómo se formó y cómo funciona?
Acompañando nuestras vistas de las cámaras de vigilancia, la confirmación de que todo estaba desplegado según lo planeado también provino de los propios instrumentos. Los equipos detrás de algunos de los instrumentos los encienden y toman medidas para ver si todo funciona correctamente. 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 cuatro sondas Langmuir y tres antenas de instrumentos de ondas de radio pertenecientes a RPWI (Investigación de ondas de radio y plasma). Juntos forman siete de los 10 sensores RPWI que medirán los cambios en los campos eléctricos y magnéticos alrededor de Júpiter, así como las ondas de radio y el plasma frío.
Después de ver el despliegue exitoso del último boom 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”.
RPWI será el primer dispositivo en generar un mapa tridimensional de campos eléctricos alrededor de Júpiter. Nos proporcionará información valiosa sobre cómo se transfiere la energía entre la enorme magnetosfera giratoria de Júpiter y las grandes lunas heladas Ganímedes, Calisto y Europa. Esta transferencia de energía impulsa las auroras en Ganímedes y la atmósfera superior de Júpiter, por ejemplo. La sensibilidad especial de baja frecuencia de RPWI significa que podrá detectar señales electromagnéticas muy débiles de mareas y corrientes en los océanos subterráneos de las lunas heladas.
Antes y después de cada implementación, el equipo de RPWI encendió el instrumento para medir la diferencia causada por cada sensor recién implementado. Cada uno de ellos ahora recopila datos y los entrega a la Unidad de procesamiento de datos RPWI a bordo, que los envía de regreso a la Tierra.
“Nuestra estrategia de diseño 3D nos permite medir observaciones físicas del mundo real, como la energía y el momento, sin recurrir a la teoría o la simulación para interpretar los datos”, dice Jan Bergman, científico del Instituto Sueco de Física Espacial y director técnico de RPWI. .
Para obtener más información sobre las implementaciones de RPWI, consulte Sitio web de la Agencia Espacial Nacional Sueca (Desplácese hacia abajo para inglés).
El Explorador de lunas heladas de la ESA, Juice, tiene dos cámaras de monitoreo de jugo (JMC) que brindan instantáneas con diferentes campos de visión. Las imágenes se entregan con una resolución de 1024 x 1024 píxeles y se pueden procesar en color. Su propósito es monitorear los diversos brazos y antenas de la nave espacial, especialmente durante el difícil período de despliegue posterior al lanzamiento. La cámara científica proporcionará imágenes de alta resolución durante los sobrevuelos de la Tierra, la Luna y Venus, y Júpiter y sus lunas heladas en el sistema de Júpiter en 2031. Las ubicaciones aproximadas de ambas cámaras se indican en el diagrama central de la nave espacial, apuntando en la visualización dirección. Los recuadros muestran qué esperar en las imágenes y muestran la situación cuando los brazos están completamente extendidos. Las características clave correspondientes a los diferentes brazos del instrumento están marcadas en cada pestaña (consulte la clave para obtener más detalles). El gráfico +X +Y +Z muestra las diversas caras de la nave espacial a las que se puede hacer referencia en los títulos de las imágenes. A modo de orientación, la antena de alta ganancia está en el lado -X, los paneles solares giran alrededor del eje +/-Y y la nave espacial estaba originalmente unida a la plataforma de lanzamiento en el lado -Z. La dirección de viaje puede variar dentro de +/- Z dependiendo de la orientación de la nave espacial. Las imágenes finales publicadas pueden mostrarse en una orientación diferente a la de los bocetos que se muestran aquí, con características adicionales visibles en las imágenes. Las primeras imágenes tomadas minutos después del lanzamiento también mostraban la Tierra en el fondo. Fuente: ESA (confirmación: trabajo realizado por ATG para ESA), CC BY-SA 3.0 IGO
JANUS: Las primeras fotografías tomadas en el espacio
La semana pasada, cuando Juice estaba a unos 8 millones de kilómetros de la Tierra, los ingenieros encendieron la cámara óptica JANUS por primera vez. A diferencia de los sensores RPWI montados en brazos lejos del cuerpo principal del Juice, JANUS está conectado al banco óptico; es decir, es estable cuando se apunta al objetivo, como usar un trípode en el suelo. JANUS también apunta en la misma dirección que los otros instrumentos “remotos” de Juice.
En Júpiter, la cámara JANUS tomará fotografías en 13 colores diferentes, desde la luz violeta hasta el infrarrojo cercano. Estas imágenes permitirán a los científicos estudiar las lunas de Ganímedes, Calisto y Europa, incluso si podría existir vida debajo de sus cortezas heladas. JANUS también recopilará datos sobre otras partes del sistema de Júpiter, incluida la intensa actividad volcánica en Io, muchas lunas más pequeñas y el tenue sistema de anillos de Júpiter. Finalmente, JANUS visualizará los procesos que tienen lugar en la atmósfera de Júpiter.
Durante la puesta en marcha de la semana pasada, se realizó una verificación completa del hardware, activando y monitoreando todos los subsistemas. Se comprobó el funcionamiento del instrumento tomando fotografías de estrellas.
“Los datos recopilados muestran que todo fue nominal. ¡Después de esta intensa sesión en tierra podemos decir que tenemos el instrumento (totalmente operativo)!” dice Pasquale Palumbo (IAPS-INAF), investigador principal de JANUS.
Para más información, ver en el sitio web del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica.
RIME: Situación difícil, finalmente resuelta
El camino hacia la implementación total no fue del todo fácil. Apenas unos días después del lanzamiento, los controladores de vuelo intentaron desplegar la antena del instrumento Radar for Icy Moon Exploration (RIME). Los primeros segmentos de antena se desplegaron según lo planeado, pero los demás se negaron a moverse.
Los inspectores sospecharon que los segmentos estaban atascados en su lugar por un pequeño alfiler atascado. Unieron cabezas para encontrar una solución. Sacudaron a Juice con sus motores a reacción. Calentaron el jugo con la luz del sol. La antena mostraba signos de movimiento todos los días, pero estaba atascada en su soporte. Finalmente, RIME volvió a la vida casi tres semanas después cuando el equipo disparó un dispositivo mecánico dentro de la cerradura. El impacto movió el alfiler unos milímetros. Para alivio de los equipos de operaciones y diseño de la ESA, así como de la industria, la antena se desplegó por completo.
El lanzamiento de RIME aún está en curso, pero el equipo ya ha realizado varias mediciones con este instrumento.
¿Qué sigue para el jugo?
En las próximas semanas, se encenderán y revisarán más de los 10 instrumentos de Juice, con la esperanza de que a mediados de julio todos los instrumentos funcionen perfectamente, listos para un viaje a Júpiter.
En agosto de 2024, Juice llevará a cabo la primera asistencia de gravedad del mundo a la Luna y la Tierra. Al realizar esta maniobra, un sobrevuelo gravitatorio de la Luna y solo 1,5 días después de la Tierra, Juice podrá ahorrar una cantidad significativa de combustible en su viaje.
Proporcionado por la Agencia Espacial Europea