Impostato per il lancio giovedì (13 aprile), il Jupiter Ice Explorer (JUICE) è impegnato in un viaggio di otto anni verso Giove, con il veicolo spaziale che dovrebbe raggiungere il gigante gassoso nel luglio 2031.
Il veicolo spaziale dell’Agenzia spaziale europea (ESA) effettuerà il monitoraggio Giove E tre delle sue grandi lune che circondano l’oceano: Ganimede, Callisto e Europa Descrivi dettagliatamente il sistema gioviano.
Giove ruota, nel mezzo (Si apre in una nuova scheda)E Si trova a circa 444 milioni di miglia (715 milioni di chilometri) dalla Terra, quindi è chiaramente più di un salto, saltare e saltare sul pianeta gigante. Ma altre missioni hanno reso il viaggio dalla Terra a Giove molto più veloce di così succo Volere.
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A quanto pare, uno dei principali fattori che dettano il tempo di viaggio verso Giove è se il veicolo spaziale volerà vicino al gigante gassoso o entrerà in orbita per una missione di durata relativamente lunga.
La prima navicella spaziale a viaggiare dalla Terra a Giove è stata la NASA Pioniere 10, che è stato lanciato il 3 marzo 1972 e ha sorvolato Giove il 3 dicembre 1973, il che significa che ha raggiunto il gigante gassoso in soli 640 giorni. Pioneer 11 è stato il più veloce nel sorvolo, raggiungendo Giove in soli 606 giorni.
Poi ci sono gli orbiter, che dovrebbero essere più pensati dell’hovercraft perché devono viaggiare abbastanza lentamente alla fine del viaggio per essere catturati dalla gravità di Giove. JUICE viaggerà per otto anni nello spazio profondo. Agenzia della NASA Galileo La sonda impiegò circa sei anni per compiere il viaggio verso Giove, lanciandosi nell’ottobre 1989 e raggiungendo l’orbita nel dicembre 1995. Agenzia Agenzia Giunone Il veicolo spaziale è stato lanciato nell’agosto 2011 e ha raggiunto la sua destinazione nel luglio 2016.
Queste differenze nei tempi di percorrenza dell’orbita di Giove derivano da diversi fattori. Ad esempio, la distanza tra Terra E Giove varia notevolmente nel tempo. Inoltre, le missioni orbiter non prendono percorsi diretti verso il pianeta gigante; Percorrono un percorso panoramico attorno al sistema solare interno, sorvolano altri pianeti per aumentare la velocità e tracciano un percorso “assistito dalla gravità”.
Ad esempio, Galileo ha percorso circa 2,5 miliardi di miglia (4 miliardi di chilometri) per raggiungere il gigante gassoso, ricevendo aiuti gravitazionali da Venere, dalla Terra e persino dall’asteroide Gaspra lungo la strada. JUICE utilizzerà una strategia simile.
“Effettuerà una complessa sequenza di manovre assistite dalla gravità, a partire da un anno dopo il lancio, assorbendo gli aiuti gravitazionali della Luna e della Terra e di entrambi gli oggetti contemporaneamente per ulteriore energia”, ha dichiarato lo scienziato dell’ESA Alessandro Atzi durante un JUICE conferenza stampa sulla missione. 6 aprile “Poi abbiamo l’assistenza gravitazionale su Venere [and] La gravità terrestre li ha aiutati nel 2026 e nel 2029 a raggiungere Giove nel luglio 2031”.
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Cos’è l’assistenza gravitazionale?
La gravità aiuta È una tecnologia aeronautica che può migliorare lo slancio dei veicoli spaziali. I pianificatori di missioni utilizzano l’assistenza gravitazionale per inviare veicoli spaziali in viaggi che non sarebbero possibili attraverso una traiettoria diretta; Richiederà molto carburante, per esempio.
L’assistenza gravitazionale può anche essere utilizzata per “rubare” slancio a un veicolo spaziale. La missione Galileo ne è un esempio calzante; La navicella spaziale della NASA ha abbassato la sua energia rispetto a Giove volando davanti al vulcano Luna gioviana Ayo. La spinta viene utilizzata per accelerare e rallentare i veicoli spaziali, quindi aiutare la gravità a rubare energia può ridurre la quantità di carburante di cui un veicolo spaziale ha bisogno per entrare in orbita.
L’assistenza gravitazionale funziona in modo simile a una palla che rotola giù da una collina in una valle, passando dall’energia potenziale gravitazionale all’energia cinetica, Planetary Society spiega (Si apre in una nuova scheda). Quando un veicolo spaziale si avvicina a un pianeta, cade nella gravità del corpo celeste e guadagna energia cinetica e accelera perdendo energia potenziale gravitazionale. La navicella quindi lascia il pianeta su una nuova traiettoria, che può essere modificata modificando la distanza alla quale la navicella supera il pianeta. Quindi i sorvoli planetari possono avere un “effetto fionda” su un veicolo spaziale, aiutandolo a sfruttare al meglio la sua limitata scorta di carburante.
JUICE è uno di questi veicoli spaziali.
“Semplicemente non abbiamo abbastanza energia [at launch] entrare in un’orbita più diretta [around Jupiter]Quindi dobbiamo fare tutte queste manovre gravitazionali per aumentare gradualmente la potenza del veicolo spaziale per raggiungere Giove”.
L’energia extra data al veicolo spaziale deve provenire da qualche parte: il moto del pianeta. Tuttavia, la differenza di massa tra un veicolo spaziale e un pianeta è così grande che la decelerazione risultante sul pianeta è troppo piccola per essere effettivamente misurata.
Ad esempio file Società planetaria dice che quando il Voyager 1 della NASA fece il suo sorvolo di Giove assistito dalla gravità nel 1979, il gigante gassoso rallentò la sua orbita di circa 0,0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Viaggiatore 1 Ho avuto un incremento di velocità di 10 chilometri al secondo.
I pianeti interni danno una mano: la gravità del succo aiuta
Per raggiungere Giove, JUICE riceverà un totale di quattro aiuti gravitazionali al sistema solare interno, da la lunaTerra e Venere. (Nel 2017, l’Agenzia spaziale europea proponeva un quinto e ultimo aiuto gravitazionale da Marte circa tre anni prima di raggiungere Giove, ma non è più nei piani.)
JUICE si dirigerà verso la sua prima assistenza gravitazionale nell’agosto 2024 dopo aver completato la sua prima orbita solare, e questo sarà molto speciale per la navicella spaziale dell’ESA e per l’esplorazione spaziale in generale. Si tratterebbe di un’assistenza gravitazionale lunare-terrestre, ufficialmente chiamata Lunar-Earth Gravity Assist (LEGA), la prima volta che un’operazione del genere è stata eseguita.
“Il primo sarà molto difficile, perché non sarà solo l’assistenza gravitazionale terrestre, l’assistenza gravitazionale della Luna e della Terra, il che significa che dobbiamo passare attraverso la Terra e la Luna allo stesso tempo”, ha affermato Atzi. aggiunto. “Quindi questa sarà la manovra assistita dalla gravità più accurata mai eseguita.”
Il prossimo aiuto gravitazionale di JUICE avverrà un anno dopo, nell’agosto del 2025, quando il veicolo spaziale riceverà una spinta dal secondo pianeta dal sole, Venere.
Entrambi i prossimi due aiuti gravitazionali della navicella proverranno dalla Terra. JUICE sorvolerà il nostro pianeta nel settembre 2026, quindi effettuerà un’ultima visita sulla Terra nel gennaio 2029, quando riceverà un altro “calcio” gravitazionale, l’ultima volta prima di raggiungere Giove.
Tuttavia, questa non sarebbe la fine della carineria che aiuta JUICE. Anche dopo aver iniziato la sua missione scientifica, la navicella spaziale dovrà eseguire assist gravitazionali per raggiungere le lune Ganimede, Europa e Callisto. (JUICE orbiterà dapprima attorno a Giove e farà diversi passaggi ravvicinati di queste tre lune. Quindi andrà in orbita Ganimede Nel 2035, diventando la prima sonda ad orbitare attorno a una luna diversa dalla Terra.)
“Gli aiuti gravitazionali devono essere precisi, ma abbiamo personale molto competente nel controllo della missione, e sono abituati a queste manovre”, ha aggiunto Atzi.
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