کاوشگر قمرهای یخی مشتری

برای فضاپیمای پیشنهادی ناسا، مدارگرد قمرهای یخی مشتری را ببینید.
کاوشگر قمرهای یخی مشتری
تجسم هنری از کاوشگر قمرهای یخی مشتری
گونه مأموریتمطالعات سیاره‌ای
اپراتورآژانس فضایی اروپا
مدت مأموریتطی مسیر: ۷٫۶ سال
مرحله علمی: ۳٫۵ سال
ویژگی‌های فضاپیما
سازندهایرباس دیفنس اند اسپیس
جرم پرتاب۴٬۸۰۰ کیلوگرم (۱۰٬۶۰۰ پوند)
جرم خشک۱٬۹۰۰ کیلوگرم (۴٬۲۰۰ پوند)
توان۸۲۰ وات[۱]
آغاز مأموریت
تاریخ راه‌اندازی۱ تا ۱۰ ژوئن ۲۰۲۲ (برنامه‌ریزی شده)[۲]
موشکآریان ۵
سایت پرتابپایگاه فضایی گویان، ELA-3
پیمان‌کارآریان‌اسپیس
پرواز از زمین
نزدیک‌ترین فاصلهمه ۲۰۲۳
فاصله۱۲٬۷۰۰ کیلومتر (۷٬۹۰۰ مایل)
پرواز از زهره
نزدیک‌ترین فاصلهاکتبر ۲۰۲۳
فاصله۹٬۵۰۰ کیلومتر (۵٬۹۰۰ مایل)
پرواز از زمین
نزدیک‌ترین فاصلهسپتامبر ۲۰۲۴
فاصله۱٬۹۵۰ کیلومتر (۱٬۲۱۰ مایل)
پرواز از مریخ
نزدیک‌ترین فاصلهفوریه ۲۰۲۵
فاصله۱٬۱۰۰ کیلومتر (۶۸۰ مایل)
پرواز از زمین
نزدیک‌ترین فاصلهنوامبر ۲۰۲۶
فاصله۳٬۷۰۰ کیلومتر (۲٬۳۰۰ مایل)
مدارگرد مشتری (سیاره)
ورود به مداراکتبر ۲۰۲۹ (برنامه‌ریزی شده)
Departed orbitسپتامبر ۲۰۳۲
مدارگرد گانیمد
ورود به مدارسپتامبر ۲۰۳۲ (برنامه‌ریزی شده)
JUICE mission logo
نشان مأموریت JUICE  


کاوشگر قمرهای یخی مشتری (به انگلیسی: Jupiter Icy Moons Explorer) به صورت مخفف (JUICE) یک سفینهٔ فضایی میان‌سیاره‌ای است که در ۱۴ آوریل ۲۰۲۳ توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) توسط پیمانکار اصلی آن ایرباس دیفنس اند اسپیس به فضا پرتاب شد. این مأموریت قمرهای گالیله‌ای مشتری را مورد مطالعه قرار خواهد داد: گانیمد، کالیستو و اروپا (به استثنای آیو که از نظر آتشفشانی فعال‌تر است)، تصور می‌شود همهٔ آن‌ها دارای آب مایع قابل توجهی در زیر سطح خود هستند که آن‌ها را به محیط‌های زیست‌پذیر تبدیل خواهد نمود.[۳][۴]

این کاوشگر در ۱۴ آوریل ۲۰۲۳ در ساعت ۱۲:۱۴ ساعت هماهنگ جهانی از پایگاه فضایی گویان به فضا پرتاب شد و در ژوئیه ۲۰۳۱ پس از چهار کمک گرانشی و هشت سال سفر[۵][۶] در دسامبر ۲۰۳۴ به مشتری خواهد رسید.

پیشینه

[ویرایش]

این مأموریت به عنوان یک نگرش دوباره به پیشنهاد مطرح «مدارگرد مشتری-گانیمد» آغاز شد که قرار بود بخشی از مأموریت سپس لغو شدهٔ آژانس فضایی اروپا؛ «سیستم مشتری - لاپلاس» (EJSM-Laplace)، باشد.[۷]این مأموریت نامزدی برای نخستین مأموریت کلاس L (L1) پروژهٔ چشم‌انداز کیهانی ۲۰۱۵-۲۰۲۵ ESA شد و انتخاب آن در ۲ مه ۲۰۱۲ اعلام شد.

در آوریل ۲۰۱۲، گزینهٔ پروژهٔ JUICE در برابر تلسکوپ پرتو ایکس پیشنهادی تلسکوپ پیشرفته برای اخترفیزیک با انرژی بالا (ATHENA) و یک آنتن رصدخانه‌ای امواج گرانشی (رصدخانه موج گرانشی جدید (NGO))، پیشنهاد شد.[۸][۹]

در ژوئیهٔ ۲۰۱۵، شرکت صنایع هوافضایی ایرباس دیفنس اند اسپیس به عنوان پیمانکار اصلی برای طراحی و ساخت این کاوشگر انتخاب شد تا در تولوز، فرانسه مونتاژ شود.[۱۰]

فضاپیما

[ویرایش]

چالش‌های اصلی در طراحی فضاپیما مربوط به فاصلهٔ زیاد تا خورشید در رابطه با استفاده از انرژی خورشیدی و محیط خشن تابشی مشتری است. درج مداری در مشتری و گانیمد و تعداد زیاد مانورهای پرواز کناری (بیش از ۲۵ کمک گرانشی و دو پرواز اروپا) به فضاپیمایی نیاز دارد که حدود ۳۰۰۰ کیلوگرم (۶۶۰۰ پوند) پیشران شیمیایی را حمل کند.[۱۱]

JUICE آنتنی با بهرهٔ بالا، با قطر ۲٫۵ متر ثابت و یک آنتن با بهره متوسط قابل چرخش است که از هر دو باند ایکس و کی استفاده می‌شود. نرخ پیوند مخابراتی ۲ گیگابیت در روز با آنتن‌های فضای عمیقِ زمینی امکان‌پذیر است. ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات روی برد ۱٫۲۵ ترابایت است.[۱] موتور اصلی JUICE یک پیشرانه با دو پیشرانه هایپرگولیک (مونومتیل‌هیدرازین و اکسیدهای مخلوط نیتروژن) ۴۲۵ نیوتن است. ۱۰۰ کیلوگرم عایق چند لایه کنترل حرارتی را فراهم می‌کند. فضاپیما ۳ محوره با استفاده از چرخ‌های تکانه تثبیت شده‌است. محافظ تابشی برای محافظت از وسایل الکترونیکی پردازنده در برابر محیط مشتری استفاده می‌شود.[۱]

جدول زمانی

[ویرایش]

پرتاب و مسیر

[ویرایش]

ابتدا قرار بود JUICE در ۱۳ آوریل ۲۰۲۳ با وسیله نقلیه پرتاب آریان ۵ از مرکز فضایی گویان پرتاب شود[۱۲] اما به دلیل نامناسب بودن آب‌وهوا پرتاب به روز بعد ۱۴ آوریل به تعویق افتاد.[۱۳] پس از پرتاب، چندین کمک گرانشی برنامه‌ریزی‌شده برای قرار دادن JUICE در مسیر مشتری وجود خواهد داشت: پرواز منظومه زمین-ماه در اوت ۲۰۲۴، زهره در اوت ۲۰۲۵، دومین پرواز کناری زمین در سپتامبر ۲۰۲۶، و سومین پرواز نهایی. زمین در ژانویهٔ ۲۰۲۹ خواهد بود.[۱۴]

JUICE دو بار از کمربند سیارک‌ها عبور می‌کند. عبور از نزدیکی نیز سیارک ۲۲۳ روزا که پیشنهاد شده در اکتبر ۲۰۲۹ رخ خواهد داد.[۱۵][۱۶]

ورود به سامانه مشتری

[ویرایش]

کاوشگر که در ژوئیهٔ ۲۰۳۱ به منظومه مشتری می‌رسد، JUICE برای نخستین بار پرواز گانیمد را برای آماده‌سازی برای قرار دادن مداری مشتری ≈ ۷٫۵ ساعت بعد انجام می‌دهد. مدار اول کشیده خواهد شد و مدارهای بعدی به تدریج در طول زمان کاهش می‌یابد و در نتیجه یک مدار دایره‌ای به دور مشتری ایجاد می‌شود.[۱۷]

اولین پرواز کناری اروپا در ژوئیهٔ ۲۰۳۲ انجام خواهد شد. JUICE وارد مداری با شیب بالا می‌شود تا امکان شناسایی مناطق قطبی مشتری و بررسی مگنتوسفر مشتری را فراهم کند.[۱۷]

ورود به مدار گانیمد

[ویرایش]

در دسامبر ۲۰۳۴، JUICE وارد مداری بیضوی به دور گانیمد می‌شود و اولین فضاپیمایی خواهد بود که به دور قمری غیر از ماه زمین می‌چرخد. مدار اول در فاصله ۵۰۰۰ کیلومتری (۳۱۰۰ مایلی) خواهد بود. در سال ۲۰۳۵، JUICE وارد مداری دایره‌ای ۵۰۰ کیلومتری (۳۱۰ مایلی) بالاتر از سطح گانیمد می‌شود. JUICE ترکیبات و مگنتوسفر گانیمد را در میان چیزهای دیگر بررسی خواهد کرد.[۱۷]

خروج برنامه‌ریزی‌شده از مدار گانیمد

[ویرایش]

زمانی که فضاپیما پیشران باقیمانده خود را مصرف کرد، قرار است JUICE از مدار خارج شود و در پایان سال ۲۰۳۵ بر گانیمد برخورد کند.[۱۷]

مسیر پرتاب کاوشگر JUICE
بر گرد خورشید
اطراف مشتری
اطراف گانیمد
      خورشید •       زمین •       (کاوشگر)JUICE •       ناهید •       رزا ۲۲۳ •       مشتری •       گانیمد •       کلیستو •       اروپا

اهداف

[ویرایش]

این فضاپیما قرار است در ۱۳ آوریل ۲۰۲۳ (۲۴ فروردین ۱۴۰۲) پرتاب شود و در ژوئیه ۲۰۳۱ پس از چهار کمک گرانشی و هشت سال سفر به مشتری خواهد رسید. در دسامبر ۲۰۳۴، این فضاپیما برای مأموریت علمی خود وارد مدار قمر گانیمد می‌شود و بدین ترتیب اولین فضاپیمایی خواهد بود که به دور قمری غیر از ماه زمین می‌چرخد. (توجه داشته باشید کاوشگرهای قبلی مثل کاسینی یا جونو هیچگاه در مدار اقمار قرار نداشتند و همواره به دور سیاره در حال چرخش بودند)[۱۸]

این فضاپیما پیش از رسیدن به مشتری با سه سیاره و قمر روبرو خواهد شد.

اهداف علمی

[ویرایش]

مدارگرد JUICE تحقیقات دقیقی بر روی گانیمد انجام خواهد داد و پتانسیل این قمر را برای امکان وجود حیات فرازمینی به دقت مورد ارزیابی قرار می‌دهد. ادامه این تحقیقات روی قمر اروپا و کالیستو تصویر کاملی از وضعیت وجود حیات در قمرهای گالیله به ما می‌دهد.

اهداف علمی اصلی برای گانیمد، کالیستو و اروپا عبارتند از:

  • ویژگی‌های لایه‌های اقیانوس و شناسایی مخازن احتمالی آب زیرسطحی
  • نقشه‌برداری توپوگرافی، زمین‌شناسی و ترکیبی سطح
  • بررسی خواص فیزیکی پوسته‌های یخی
  • توصیف توزیع جرم داخلی، دینامیک و تکامل فضای داخلی
  • بررسی جو ضعیف گانیمد
  • مطالعه میدان مغناطیسی ذاتی گانیمد و برهمکنش‌های آن با مگنتوسفر مشتری
  • برای اروپا، تمرکز بر روی خواص شیمیایی مورد نیاز برای شکل‌گیری حیات، از جمله مولکول‌های آلی و درک شکل‌گیری ویژگی‌های سطحی و ترکیب مواد غیر آب و یخ است.
  • علاوه بر این، JUICE اولین صدای زیرسطحی قمر را ارائه خواهد کرد
  • مشاهدات فضایی دورتر نیز برای چندین قمر کوچک نامنظم و قمر فعال آتشفشانی آیو انجام خواهد داد.[۱۹]

منابع

[ویرایش]
  1. ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ "NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details". nssdc.gsfc.nasa.gov. Archived from the original on 10 November 2021. Retrieved 16 April 2023. مالکیت عمومی This article incorporates text from this source, which is in the public domain.
  2. ↑ "European Space Agency: Blast off for Jupiter icy moons mission". BBC News (به انگلیسی). 14 April 2023. Archived from the original on 14 April 2023. Retrieved 14 April 2023.
  3. ↑ "ESA's Juice lifts off on quest to discover secrets of Jupiter's icy moons". www.esa.int (به انگلیسی). Archived from the original on 14 April 2023. Retrieved 2023-04-16.
  4. ↑ "JUICE. Searching for life on Jupiter's icy moons". www.airbus.com. Archived from the original on 13 April 2023. Retrieved April 16, 2023.
  5. ↑ "Juice's journey and Jupiter system tour". ESA. 29 March 2022. Retrieved 3 April 2022.
  6. ↑ "JUpiter ICy moons Explorer (JUICE)". NSSDC. NASA. 28 October 2021. Retrieved 10 November 2021.
  7. ↑ "JUICE (JUpiter ICy moons Explorer): a European-led mission to the Jupiter system" (PDF). Copernicus.org. Archived (PDF) from the original on 21 November 2011. Retrieved 8 August 2011.
  8. ↑ Lakdawalla, Emily (18 April 2012). "JUICE: Europe's next mission to Jupiter?". The Planetary Society. Archived from the original on 1 May 2012. Retrieved 2 May 2012.
  9. ↑ Amos, Jonathan (19 April 2012). "Disappointed astronomers battle on". BBC News. Archived from the original on 18 June 2019. Retrieved 20 June 2018.
  10. ↑ "Preparing to build ESA's Jupiter mission". ESA Science & Technology. European Space Agency. 17 July 2015. Archived from the original on 2 October 2015. Retrieved 28 October 2015.
  11. ↑ "JUICE—Spacecraft". ESA Science & Technology. European Space Agency. 16 March 2012. Archived from the original on 10 May 2013. Retrieved 20 April 2012.
  12. ↑ "Juice on final stretch for launch to Jupiter". ESA. 10 February 2023. Retrieved 14 February 2023.
  13. ↑ کاوشگر قمرهای یخی مشتری در توییتر
  14. ↑ "ESA's Juice lifts off on quest to discover secrets of Jupiter's icy moons". ESA. 14 April 2023. Retrieved 14 April 2023.
  15. ↑ Avdellidou, C.; Pajola, M.; Lucchetti, A.; Agostini, L.; Delbo, M.; Mazzotta Epifani, E.; Bourdelle De Micas, J.; Devogèle, M.; Fornasier, S.; Van Belle, G.; Bruot, N.; Dotto, E.; Ieva, S.; Cremonese, G.; Palumbo, P. (2021). "Characterisation of the main belt asteroid (223) Rosa". Astronomy & Astrophysics. 656: L18. Bibcode:2021A&A...656L..18A. doi:10.1051/0004-6361/202142600. S2CID 244753425.
  16. ↑ Warren, Haygen (20 March 2023). "As launch approaches, JUICE project manager discusses trajectories and science". NASASpaceFlight.com. Archived from the original on 12 April 2023. Retrieved 12 April 2023.
  17. ↑ ۱۷٫۰ ۱۷٫۱ ۱۷٫۲ ۱۷٫۳ "Juice's journey and Jupiter system tour". ESA. 29 March 2022. Archived from the original on 24 September 2022. Retrieved 3 April 2022.
  18. ↑ «کاوشگر جویس، کاوشگر اقمار یخی مشتری». مؤسسه آموزشی زانکو، فروردین 1402.
  19. ↑ «کاوشگر جویس، کاوشگر اقمار یخی مشتری». مؤسسه آموزشی زانکو، فروردین 1402.

پیوند به بیرون

[ویرایش]