بیگ بنگ: فضاپیمای”جویس” لحظاتی پیش با موشک آریان 5 به سمت مدار سیاره مشتری پرتاب شد تا قمرهای کالیستو، گانیمد و اروپا را بررسی نماید.

به گزارش بیگ بنگ، کاوشگر قمرهای یخی مشتری(JUICE) اکنون سفر ۸ ساله خود را آغاز کرد تا در سال 2031 به مدار بزرگترین سیاره منظومه شمسی برسد. پنج پنل خورشیدی در هر طرف این فضاپیما وجود دارد که در حین پرتاب درون مرحله فوقانی موشک «آریان ۵» به صورت تا شده بودند و هنگامی که کاوشگر در فضا قرار گرفت، باز شدند. در عین حال انتظار می‌رود دو دوربین برخی از تصاویر این پنل‌ها را به خانه ارسال می‌کنند.

این فضاپیمای 6 تنی که برای کاوش سه قمر از چهار قمر اصلی سیاره مشتری موسوم به “کالیستو”، “گانیمد” و “اروپا” طراحی شده، قصد دارد به جستجوی نشانه‌های حیات در این قمرها بپردازد. دانشمندان احتمال می‌دهند در زیر سطح این قمرها اقیانوسی از آب وجود دارد. همچنین جویس قرار است ترکیب شیمیایی و وضعیت جو این قمرها و تاثیر میدان مغناطیسی عظیم مشتری بر آنها را با جزئیات دقیق‌تری بررسی نماید.

سفری پر مخاطره به مدار مشتری

رفتن به مشتری آسان نیست، در این سفر ۶.۶ میلیارد کیلومتری هرچه به این غول گازی نزدیک‌تر شوید و بخواهید بیشتر در مجاورت آن بمانید، شرایط سخت‌تر می‌شود. مشتری پنج برابر دورتر از فاصله خورشید تا زمین در منظومه شمسی قرار دارد و تنها حدود چهار درصد از نوری را که سیاره ما از خورشید دریافت می‌کند، به دست می‌آورد. این بدان معناست که هر فضاپیمایی که قصد دارد به انرژی خورشیدی تکیه کند، باید پنل‌های خورشیدی بزرگی داشته باشد.

سپس طی ۱۷ روز آینده کاوشگر از چندین توسعه برای به کارگیری ابزارهای خود استفاده خواهد کرد که شامل فعال کردن آنتن بشقاب خود و همچنین مغناطیس‌سنجی است که داده‌های میدان مغناطیسی مشتری و سه قمر گالیله‌ای آن موسوم به کالیستو، اروپا و گانیمد را جمع آوری خواهد کرد.

تقریباً تا دو ماه آینده، دانشمندان بررسی خواهند کرد که آیا JUICE و ۱۰ ابزار آن به خوبی کار می‌کنند یا خیر. این بررسی‌ها تا پایان ماه ژوئن کامل شوند. سپس اگر همه چیز خوب پیش برود، ماموریت موفقیت آمیز اعلام می‌شود و مرحله بعدی سفر به سمت مشتری آغاز می‌شود. در نهایت، پس از یک سفر هفت و نیم ساله انتظار می‌رود این کاوشگر در ماه دسامبر سال ۲۰۳۱ به این غول گازی برسد. جویس در این ماموریت ۱۲ بار از کنار گانیمد، ۱۲ بار از کنار کالیستو و حداقل دو بار از کنار اروپا گذر خواهد کرد.

سپس در مرحلۀ آخر ماموریت این فضاپیما در دسامبر سال ۲۰۳۴ تلاش خواهد کرد تا مدار خود را تغییر دهد و از مشتری به سمت گانیمد، بزرگترین قمر این سیاره و همچنین بزرگترین قمر منظومه شمسی حرکت کند. با انجام این کار، JUICE به اولین فضاپیمای تاریخ تبدیل می‌شود که به دور قمری غیر از ماهِ زمین می‌چرخد.

دانشمندان از این جهت به قمرهای مشتری علاقه‌مند هستند که به نظر می‌رسد در آنها اقیانوس‌های عظیمی از آب مایع پنهان شده که توسط پوسته‌های یخی به ضخامت ده‌ها کیلومتر پنهان شده‌اند. این اقیانوس‌ها ممکن است شرایط مطلوبی برای وجود نوعی حیات داشته باشند. اگرچه بعید است که این ماموریت مدرکی دال بر وجود حیات در قمرهای مشتری پیدا کند، اما به دانشمندان کمک می‌کند تا بهتر بفهمند که آیا شرایط مناسب برای زندگی در این قمرها وجود دارد یا خیر.

اگر چه احتمال اینکه “گانیمد” در مقایسه با قمر کوچک “اروپا” میزبان حیات باشد، بسیار کمتر است، اما دانشمندان می‌خواهند شرایط را در این دو جهان اقیانوسی پوشیده از یخ مقایسه کنند. ماموریت جویس در یک محیط خشن با سطوح بسیار بالایی از تشعشعات تولید شده توسط ترکیب میدان مغناطیسی قدرتمند مشتری و ذرات باردار ساطع شده از این سیاره و درونی‌ترین قمر آتشفشانی آن موسوم به آیو(Io) انجام وظیفه خواهد کرد.

نحوۀ رسیدن “جویس” به مشتری

این فضاپیما پروازهای نزدیکی از کنار سیاره ناهید، زمین و کره ماه به منظور افزایش سرعت و تنظیم مسیر انجام خواهد داد. طبق برنامه ماموریت، کاوشگر جویس در مجموع چهار پرواز انجام خواهد داد تا مسیر خود را تنظیم کند و سرعت خود را بدون استفاده از مقدار زیادی از چهار تن پیشرانه‌ای که حمل می‌کند، افزایش دهد.

ابتدا در ماه اوت ۲۰۲۴ کاری را انجام می‌دهد که به آن پرواز ماه-زمین می‌گویند. جایی که فضاپیما ابتدا از جاذبه ماه و سپس ۱.۵ روز بعد از جاذبه زمین برای شتاب‌گیری کمک می‌گیرد. سپس در ماه اوت ۲۰۲۵ از کنار سیاره ناهید عبور می‌کند و دومین پرواز نزدیک خود را برای شتاب‌گیری تجربه می‌کند. بعد در ماه سپتامبر ۲۰۲۶ برای سومین پرواز نزدیک خود از کنار زمین عبور خواهد کرد.

در نهایت نیز در ژانویه ۲۰۲۶ برای آخرین‌بار از کنار زمین پرواز می‌کند و به سوی سیاره مشتری و قمرهای آن رهسپار می‌شود تا در سال 2031 به مدار این غول گازی برسد.

جویس چه ابزاری دارد؟

شرکت هوافضای ایرباس ساخت کاوشگر ۱.۷ میلیارد دلاری «Jupiter Icy moons Explorer» به اختصار «Juice» را بر عهده داشته است. این شرکت، تخصص و قطعات کاوشگر را از سراسر قاره جذب کرده است. این کاوشگر مجموعه‌ای از ۱۰ ابزار علمی دارد. این کاوشگر تعدادی دوربین با وضوح بالا در تمام طول موج‌های ممکن از جمله فروسرخ، مرئی و فرابنفش دارد. این کاوشگر یک تلسکوپ مرئی بنام «Janus» دارد که عکس‌هایی با وضوح بالا می‌گیرد، زیرا گذرهایی از ارتفاع ۴۰۰ کیلومتری قمرها صورت می‌گیرد.

جویس به داخل قمرها نیز نگاهی می‌اندازد. لیدار که یک سیستم اندازه‌گیری لیزری است، نقشه‌های سه بعدی از سطوح آنها ایجاد می‌کند. مغناطیس‌سنج‌ها، محیط‌های پیچیده الکتریکی و مغناطیسی را ردیابی می‌کنند و حسگرها از ذراتی که در اطراف آنها می‌چرخند، نمونه‌برداری می‌کنند.

جویس دو محفظۀ بزرگ در داخل فضاپیما دارد تا از کامپیوترها در برابر تشعشعات محافظت و دمای آنها را از طریق شبکه‌ای از لوله‌ها حفاظت کند. بدون محافظت، وسایل الکترونیکی آن به سرعت در تابش شدیدی که در اطراف مشتری وجود دارد، آسیب می‌بینند.

ناسا نیز در حال ارسال ماهواره خود به نام کلیپر(Clipper) به مشتری است. اگرچه کلیپر پس از جویس زمین را ترک خواهد کرد، اما در واقع باید درست قبل از برادر اروپایی خود به مشتری برسد. این کاوشگر بر قمر اروپا تمرکز خواهد کرد. این دو ماهواره با هم تیم قدرتمندی خواهند ساخت. بعنوان مثال، اگر توده‌ای از قمر اروپا خارج شود، کلیپر از نزدیک اندازه‌گیری‌هایی انجام خواهد داد و جویس از فاصلۀ دور به تماشا خواهد نشست.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: ESA , space.com