سيتم إطلاق مهمة Juice قريبًا إلى عوالم المحيط الجليدية لكوكب المشتري

(سي إن إن) توشك وكالة الفضاء الأوروبية على إرسال مركبة فضائية لاستكشاف كوكب المشتري وثلاثة من أكبر أقماره وأكثرها إثارة للاهتمام.

كان من المتوقع أن تنطلق مهمة Jupiter Icy Moons Explorer ، أو Juice ، يوم الخميس الساعة 8:15 صباحًا بالتوقيت الشرقي على متن صاروخ آريان 5 من ميناء الفضاء الأوروبي في كورو ، غيانا الفرنسية. لكن خطر البرق أدى إلى تأجيل الإطلاق ، والذي تمت إعادة جدولته ليوم الجمعة الساعة 8:14 صباحًا بالتوقيت الشرقي.

شاهد الإطلاق على الهواء مباشرة موقع ESA الإلكتروني أو قناة يوتيوب.

غالبًا ما يتسبب الطقس في تأخير الإطلاق وتأجيله. يجب استيفاء معايير الطقس المحددة حتى تنطلق الصواريخ بأمان. واجه تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، الذي تم إطلاقه على متن آريان 5 من نفس الموقع في ديسمبر 2021 ، تأخيرات مماثلة بسبب الظروف الجوية السيئة حول كورو.

بمجرد إطلاقها ، ستنفصل المركبة الفضائية عن منصة الإطلاق Ariane 5 بعد 28 دقيقة. على مدار الـ 17 يومًا القادمة ، ستنشر Juice صفائفها الشمسية ، والهوائيات وغيرها من الأدوات ، تليها ثلاثة أشهر من الاختبار وإعداد الأجهزة.

سيستغرق العصير ثماني سنوات للوصول إلى كوكب المشتري ، أكبر كوكب في نظامنا الشمسي. خلال رحلتها البحرية الطويلة ، ستستخدم المركبة الفضائية بعض مقلاع الجاذبية أثناء تحليقها بالقرب من الأرض والقمر والزهرة للمساعدة في الرحلة.

تفاعلي: البحث عن الحياة في نظامنا الشمسي

بمجرد وصول Juice إلى كوكب المشتري في يوليو 2031 ، ستقضي المركبة الفضائية حوالي ثلاث سنوات ونصف في الدوران حول عملاق الغاز وتجري رحلات طيران لثلاثة من أقمارها: Ganymede و Callisto و Europa. قرب نهاية المهمة ، سيركز Juice فقط على الدوران حول Ganymede ، مما يجعله أول مركبة فضائية تدور حول قمر في النظام الشمسي الخارجي.

جانيميد وكاليستو ويوروبا هي عوالم مغطاة بالجليد قد تحتوي على محيطات تحت السطح يمكن أن تكون صالحة للحياة.

وفي الوقت نفسه ، وكالة ناسا مهمة يوروبا كليبرسيتم إطلاقها في عام 2024 ، ومن المتوقع أن تصل إلى كوكب المشتري في أبريل 2030 وتجري ما يقرب من 50 رحلة طيران على يوروبا ، لتصل في النهاية إلى 16 ميلاً (25 كيلومترًا) فوق سطح القمر.

يمكن للمهمتين معًا فتح بعض أكبر الألغاز حول كوكب المشتري وأقماره.

عن قرب مع ملك النظام الشمسي

بدأ استكشاف كوكب المشتري ببعثات بايونير وفوييجر التابعة لوكالة ناسا في السبعينيات ، تليها بعثات جوبيتر مخصصة مثل جاليليو ومسبار جونو. كان جونو يدور حول كوكب المشتري ويطير ببعض أقماره منذ عام 2016.

تحتوي مهمة Juice على خمسة أهداف رئيسية ، بما في ذلك استخدام مجموعتها القوية المكونة من 10 أدوات لتمييز الأقمار الجليدية الثلاثة وتحديد ما إذا كانت تؤوي المحيطات ، واكتشاف ما يجعل Ganymede فريدًا للغاية وتحديد ما إذا كان من المحتمل أن تكون الأقمار صالحة للسكن مدى الحياة.

يريد علماء الكواكب معرفة مدى عمق المحيطات ، وما إذا كانت تحتوي على مياه مالحة أو عذبة ، وكيف تتفاعل هذه المياه مع القشرة الجليدية لكل قمر. توجد أيضًا أسطح مختلفة في جانيميد وكاليستو ويوروبا. يمكن أن يكشف العصير عن نوع النشاط الذي تسبب في جعل بعضها يبدو مظلمًا ومفتوحًا أو شاحبًا ومحفورًا.

جانيميد هو أكبر قمر في النظام الشمسي ، أكبر من بلوتو وعطارد ، وهو الوحيد الذي يحتوي على مجال مغناطيسي مشابه للأرض. يمكن لأدوات العصير أن تكشف عن دوران القمر وجاذبيته وشكله وبنيته الداخلية وتكوينه والنظر من خلال قشرته الجليدية باستخدام الرادار.

سيجري Juice أيضًا تحليلاً مفصلاً للمشتري لتحديد كيفية تشكيل البيئة المغناطيسية والإشعاعية المعقدة حول هذا الكوكب الهائل ، وكذلك كيفية تشكل كوكب المشتري في المقام الأول. يمكن أن يساعد فهم المزيد من قصة أصل المشتري العلماء على تطبيق هذه النتائج على الكواكب الشبيهة بالمشتري الموجودة خارج نظامنا الشمسي.

المجال المغناطيسي للمشتري أقوى 20 مرة من المجال الأرضي ولديه بيئة إشعاعية قاسية ، وكلاهما يؤثر على أقماره. تم تصميم مهمة Juice لكشف ما يحدث عندما يتفاعل كوكب المشتري مع أقماره ، بما في ذلك الشفق القطبي والبقع الساخنة والانبعاثات الراديوية وموجات الجسيمات المشحونة.

إمكانية الحياة

على الرغم من أن الأقمار الثلاثة مغطاة بأصداف جليدية سميكة ، إلا أن التسخين الداخلي يمكن أن يحدث في قلب كل قمر – وهذا الدفء يمكن أن يجعل المحيطات الداخلية موائل ممكنة للحياة السابقة أو الحالية.

يمكن للعصير أن يبحث في الأقمار عن أدلة على اللبنات الأساسية للحياة ، بما في ذلك عناصر مثل الكربون والأكسجين والنيتروجين والحديد والمغنيسيوم.

أكدت البعثات السابقة مثل Galileo و Cassini ، التي زارت زحل وأقماره ، أنه يمكن العثور على الماء السائل على الكواكب والأقمار البعيدة عن الشمس – ومن المحتمل أن يكون الماء موجودًا تحت السطح.

وقالت ميشيل دوجيرتي ، أستاذة أبحاث الجمعية الملكية في إمبريال كوليدج لندن والباحثة الرئيسية في مقياس المغناطيسية في جوس: “أعتقد أن عصير جوس هو تأكيد على أن فهمنا لمكان البحث عن إمكانية السكن قد تغير في السنوات العشرين الماضية”.

قال دوجيرتي إن الحياة كما نفهمها على الأرض تتطلب ماءً سائلًا ومصدرًا للحرارة ومادة عضوية – “ثم تحتاج إلى أن تكون هذه المكونات الثلاثة الأولى مستقرة بدرجة كافية على مدى فترة زمنية طويلة بما يكفي لحدوث شيء ما”.

“مع Juice ، نريد التأكد من وجود ماء سائل في هذه الأقمار ، وتأكيد مصادر الحرارة الخاصة بهم. وستكون الأجهزة الأخرى قادرة على الإحساس عن بُعد بما إذا كانت هناك مواد عضوية على السطح أيضًا. ولذا فهي تجمع كل هذه المكونات معًا” ، قال.

البقاء على قيد الحياة كوكب المشتري

تم تصميم مركبة الفضاء بحجم الشاحنة الخاصة بـ Juice للبقاء على قيد الحياة في رحلة طويلة إلى كوكب المشتري – وعليها أن تنجو من الظروف القاسية لبيئة عملاق الغاز بمجرد وصولها. ستوفر مصفوفتان شمسيتان متصالبتان الشكل للمركبة الفضائية الطاقة والأقبية المبطنة بالرصاص تحمي أجهزتها الإلكترونية الأكثر حساسية.

تتضمن المهمة التي تقودها وكالة الفضاء الأوروبية مساهمات من وكالة ناسا ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية. سمح اختبار ونمذجة أحزمة المشتري الإشعاعية للمهندسين بالاستعداد لما سيواجهه Juice.

وقال كريستيان إيرد ، مدير المركبة الفضائية والنظام في جوس ، في بيان: “كان الإنجاز الرئيسي لهذا النموذج بالنسبة لنا هو إظهار أن ما بدا في البداية أنه مكان خطير لم يكن بعيد المنال تمامًا”. “قرابة ثلاث سنوات ونصف في كوكب المشتري ستشمل التعرض الإشعاعي المكافئ لقمر صناعي للاتصالات السلكية واللاسلكية في مدار أرضي ثابت بالنسبة للأرض لمدة 20 عامًا – والتي لدينا الكثير من الخبرة في إدارتها.”

من أجل مساعدة Juice على البقاء ، تم تصميم مساره ليطير خلف Callisto 21 مرة ولكن يتأرجح بجانب Europa مرتين فقط. يوروبا هو الأقرب إلى المشتري ويحتل مكانًا جيدًا داخل هالة الإشعاع. سيتسبب مداران فقط للقمر في تعرض المركبة الفضائية لثلث تعرضها الإجمالي للإشعاع.

يتم حماية بعض أدوات Juice ، بينما سيتعرض البعض الآخر للعناصر لاستكشاف أجواء كوكب المشتري وأقماره. ستقوم أجهزة التصوير وأجهزة الاستشعار المتعددة بالتقاط البيانات وإرسالها عبر أطوال موجية مختلفة من الضوء.

بالنظر إلى المسافة النهائية بين المركبة الفضائية والأرض ، سوف يستغرق الأمر 45 دقيقة لإرسال إشارة أحادية الاتجاه إلى Juice. لكن هذا لا شيء مقارنة بسنوات انتظار وصول عصير إلى كوكب المشتري.

يتوقع العلماء بالفعل عودة عصير البيانات الفريدة.

قال دوجيرتي: “أعتقد أن الوقت الأكثر أهمية هو أول رحلة طيران لدينا من جانيميد”. “أول رحلة طيران أو اثنتين هي عندما سنؤكد وجود المحيط.”

ساهمت كاتي هانت من سي إن إن في هذا التقرير.