ستحلق مهمة Juice الأوروبية بالقرب من الأرض والقمر هذا الأسبوع

اشترك في النشرة العلمية Wonder Theory من CNN. استكشف الكون من خلال الأخبار حول الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

من المقرر أن تقوم مهمة Juice التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية بأولى مهمتين تاريخيتين في رحلتها الطويلة لدراسة إمكانية وجود حياة على أقمار المشتري الجليدية.

ستقوم المركبة الفضائية Juice، أو Jupiter Icy Moons Explorer، التي تم إطلاقها في أبريل 2023، بإجراء أول تحليق فوق القمر والأرض على التوالي وأول مناورة مساعدة مزدوجة للجاذبية يومي الاثنين والثلاثاء. وستعمل هذه العملية كمقلاع، مما يسمح جاذبية الأرض ستوقف المسار الحالي للمركبة وتغير اتجاهها نحو التحليق فوق كوكب الزهرة في أغسطس 2025.

وبعد ذلك، يمكن للمركبة أن تأخذ طريقا مختصرا عبر النظام الشمسي وتكون في طريقها إلى كوكب المشتري وأقماره في يوليو/تموز 2031.

ستحلق المركبة الفضائية جوس لأول مرة بالقرب من قمر الأرض في 19 أغسطس في الساعة 5:16 مساءً بالتوقيت الشرقي، ثم تمر بسرعة بالقرب من الأرض بعد حوالي 25 ساعة في الساعة 5:57 مساءً بالتوقيت الشرقي في 20 أغسطس. ستوفر وكالة الفضاء صورًا متحركة تتبع المركبة الفضائيةوقد يتمكن بعض الأشخاص الذين يستخدمون المناظير أو التلسكوبات في جنوب شرق آسيا من رؤية الكوكيب أثناء طيرانه مباشرة فوق رؤوسهم.

في هذه الأثناء، سوف تلتقط كاميرتا Juice الصور أثناء التحليق وترسلها إلى الأرض، حيث سيتم تخزينها هناك. تظهر على مدونة الوكالة.

لكن المناورات الرائدة هي أيضًا جريئة للغاية وتشكل تحديًا كبيرًا، وقد يؤدي خطأ صغير إلى إخراج Juice عن مساره وإنهاء المهمة.

وقال إجناسيو تانكو، مدير عمليات المركبات الفضائية في شركة جوس، في بيان: “يشبه الأمر المرور عبر ممر ضيق للغاية، بسرعة كبيرة جدًا: دفع دواسة الوقود إلى الحد الأقصى عندما تكون الهامش على جانب الطريق مجرد ملليمترات”.

في المتوسط، يقع كوكب المشترى على بعد 497 مليون ميل (800 مليون كيلومتر) من الأرض، لذا فإن الوصول إليه دون صاروخ قوي للغاية أو آلاف الأرطال من الوقود على متن المركبة يتطلب بعض التخطيط الاستراتيجي الدقيق من قبل مخططي المهمة. وكانت خطة رحلة جوس قيد الإعداد منذ 20 عامًا.

يمكن أن يؤدي استخدام جاذبية الكواكب مثل الأرض والزهرة إلى إجراء التعديلات الصحيحة على مسار Juice لوضعه في الاتجاه الصحيح وبالسرعة المثالية للوصول إلى كوكب المشتري والدخول في المدار دون المرور مباشرة بجوار الكوكب.

يمكن لمساعدات الجاذبية تسريع أو إبطاء المركبة الفضائية، اعتمادًا على كيفية استخدامها، كما أنها تحافظ على الوقود وتسمح بتجهيز المركبة الفضائية بمجموعة كبيرة من الأدوات العلمية.

إن التحليق المزدوج للأرض والقمر سوف يبطئ المركبة جوس بما يكفي حتى تتمكن من التحليق بالقرب من كوكب الزهرة للحصول على دفعة من الطاقة في العام المقبل قبل أن تدور حول كوكبنا مرتين للحصول على المزيد من الدفعات. وفقا للوكالة.

أدت التعديلات الطفيفة على نمط رحلة جوس إلى وضع المركبة الفضائية على المسار الصحيح للوصول إلى القمر والأرض في الوقت والسرعة المناسبين مع الاقتراب الشديد من كليهما. سوف تمر جوس أولاً على مسافة 434 ميلاً (700 كيلومتر) من سطح القمر ثم تطير على مسافة 4229 ميلاً (6807 كيلومترات) من سطح الأرض.

ستؤدي جاذبية القمر إلى ثني مسار جوس قليلاً حتى يتلقى مساعدة جاذبية أكبر بكثير من الأرض. لكن كل تفاصيل التحليق المزدوج يجب أن تسير بشكل مثالي.

قالت أنجيلا دييتز، مهندسة عمليات المركبات الفضائية في شركة Juice Spacecraft، في بيان: “بالنسبة لعمليات المساعدة الجاذبية النموذجية، يجب أن تكون عمليات المركبة الفضائية دقيقة للغاية. أما بالنسبة للتحليق المزدوج، فيجب أن تكون دقيقة للغاية”.

وسوف يقوم المشغلون الذين يستخدمون المحطات الأرضية في جميع أنحاء العالم بتتبع بيانات Juice عن كثب قبل وأثناء وبعد التحليق لإجراء أي تعديلات ضرورية في أي وقت.

وقد قام فريق مراقبة الطيران بالتدريب والتحضير للتحليق في حالة حدوث أي خلل حتى يتمكنوا من إعادة جوس إلى المسار الصحيح بسرعة.

وقال ديتز “لم يسبق أن حاول أحد التحليق بالقرب من القمر والأرض. هناك مخاطر، لكن جميع الأنظمة الموجودة على متن المركبة خضعت لاختبارات صارمة، ونحن مستعدون جيدًا”.

ورغم أن المركبة الفضائية جوس صُممت لاستكشاف المناطق الباردة الخافتة في النظام الشمسي بالقرب من كوكب المشتري، فإنها ستكون أقرب إلى الشمس أثناء تحليقها بالقرب من المشتري، ولابد أن تميل ألواحها الشمسية لمنع ارتفاع درجة حرارتها. كما ستوجه المركبة الفضائية هوائيها عالي الكسب نحو الشمس ليعمل كدرع حراري، في حين سيظل هوائيها منخفض الكسب موجهاً نحو الأرض لنقل الاتصالات أثناء تحليقها بالقرب من المشتري.

وقد قامت التلسكوبات والمراصد بتتبع اقتراب جوس القريب طوال فصل الصيف.

في السادس من يوليو/تموز، تسبب جسم غريب في تشغيل أنظمة الإنذار الآلية التابعة لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية التي تراقب الكويكبات الخطيرة المحتملة. وقد قُدِّر قطر الجسم بنحو 164 قدمًا (50 مترًا) وكان في طريقه إلى المرور بالقرب من الأرض والقمر.

لكنها كانت مجرد عصير، ونظرًا لأنها تحتوي على مجموعات شمسية عاكسة كبيرة، فإن المركبة الفضائية ظهرت أكبر وأكثر إشراقامثل الكويكب. وقد أكدت الوكالات أن جوس لا يشكل أي خطر على الأرض أو القمر أثناء مروره بجانبه.

كما ستقوم المركبة بتفعيل جميع أدواتها العلمية العشرة أثناء التحليق المزدوج لمعايرة هذه الأدوات قبل الوصول إلى كوكب المشتري. وبالإضافة إلى اختبار الأدوات، قد يتمكن فريق المهمة أيضًا من إجراء بعض الاكتشافات حول الأرض والقمر أثناء تشغيل الأدوات.

إن فريق RIME، المسؤول عن جهاز الرادار لاستكشاف القمر الجليدي، حريص على جمع البيانات عن الضوضاء الإلكترونية داخل المركبة الفضائية والتي يبدو أنها تزعج الجهاز. وقد تكون هذه واحدة من الفرص القليلة لقياس أي تأثيرات على الجهاز قبل وصوله إلى كوكب المشتري.

خلال التحليق بالقرب من الكوكب، سوف يستغرق RIME ثماني دقائق لإجراء الملاحظات بينما يتم إيقاف تشغيل الأجهزة الأخرى أو الدخول في وضع هادئ، ويمكن أن تساعد هذه البيانات فريق المهمة في حل مشكلة الضوضاء.