Космический аппарат Европейского космического агентства (ESA) Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) 28 сентября совершил близкий пролёт мимо Земли, пройдя через внешние слои атмосферы и использовав гравитацию нашей планеты для изменения траектории в сторону Юпитера при минимальном расходе топлива.

Тщательно спланированный гравитационный манёвр изменил направление движения Juice на 20° относительно прежней траектории и увеличил его скорость на 3,5 км/с. За четыре недели до сближения операторы миссии выполнили лишь одну небольшую коррекцию курса (из шести предусмотренных возможностей), чтобы вывести аппарат на точную траекторию для максимального использования земной гравитации.

Особенно пристальное наблюдение за Juice началось 17 августа и продлится до 10 октября.

Ближайшая точка к Земле была достигнута 28 сентября в 14:45 по московскому времени. В этот момент аппарат прошёл всего в 8640 км над Индийским океаном, одновременно делая серию снимков бортовыми камерами.

«Пролёт требовал сверхточной навигации в реальном времени. Благодаря нашему очень тщательному планированию мы израсходовали лишь небольшое количество топлива, зарезервированного для этого манёвра. Это даёт нам больше запасов для использования у Юпитера при наблюдении за ледяными лунами планеты», — говорит Анджела Дитц, руководитель операций космического аппарата Juice.

Сохранение топлива особенно ценно, поскольку Juice в конечном итоге понадобится оно для амбициозной научной программы вокруг Юпитера и его спутников.

Изменение траектории было главной целью пролёта, но сближение также дало команде миссии ценную возможность протестировать научные приборы Juice на реальной планетарной цели. Это была третья такая возможность за время миссии: первая представилась во время гравитационного манёвра у Луны и Земли в 2024 году, затем последовали наблюдения кометы 3I/ATLAS в 2025 году.

Команды операций, научных операций и технических центров ESA месяцами координировали работу с внешними группами, отвечающими за 10 научных приборов Juice. Их целью было тщательно спланировать, когда каждый прибор сможет работать, и извлечь максимум научных данных и времени на калибровку из ограниченных ресурсов аппарата.

«Путь Juice к Юпитеру даёт лишь несколько возможностей для калибровки и проверки приборов в хорошо изученных условиях окружающей среды, — объясняет научный руководитель проекта Juice Клэр Валла, возглавившая эту работу. — Учитывая ограниченное время и операционные ограничения, активность приборов иногда приходится расставлять по приоритетам, например, когда Juice находился в тени Земли и работал только на батареях. Во время этого пролёта калибровочные мероприятия были приоритизированы исходя из их значимости для подготовки приборов к работе у Юпитера, а также с учётом того, является ли возможность уникальной или её можно запланировать позже в путешествии».

Хотя сближение с Землёй потребовало обширной подготовки, оно относительно просто по сравнению с тем, что ждёт Juice у Юпитера. Аппарат должен совершить 35 пролётов мимо крупных лун газового гиганта — Ганимеда, Каллисто и Европы. Планирование этих сближений началось за годы до них. Для пролётов у Европы обсуждения того, как будут работать приборы, начались около 10 лет назад и продолжатся до тех пор, пока Juice не пройдёт мимо луны в начале 2030-х годов.

Земля, таким образом, служит важной репетицией. Учёные могут использовать пролёт для калибровки приборов, изучения их поведения в космосе (где они всегда работают немного иначе, чем на Земле) и совершенствования инструментов, которые позже будут использоваться для анализа данных.

Сближения с ледяными лунами Юпитера будут гораздо более требовательными с научной точки зрения. К тому времени Juice должен быть готов собрать максимум высококачественной информации во время каждого драгоценного пролёта.

Аппарат также провёл несколько дней, двигаясь через магнитохвост Земли — длинное продолжение магнитного поля нашей планеты, простирающееся от Солнца. Это дало Juice возможность измерить магнитные поля и электрически заряженные частицы вдали от Земли. В то же время европейско-китайская миссия Smile наблюдала северное сияние, измеряя магнитные поля и частицы гораздо ближе к планете. Объединение измерений Juice и Smile может дать учёным редкую возможность связать активность в глубине магнитохвоста Земли с событиями в полярных регионах планеты.

Учёные ожидают публикации изображений и спектров от некоторых приборов Juice в ближайшие недели, как только данные достигнут Земли и команды приборов получат время на их оценку. Среди ожидаемых результатов — изображения Земли и Луны в высоком разрешении, сделанные JANUS, научной камерой Juice.

Juice ещё не закончил с Землёй. В январе 2029 года аппарат вернётся для третьего и последнего пролёта мимо нашей планеты. Это сближение выведет Juice на окончательную траекторию, необходимую для достижения Юпитера в 2031 году.

Миссия Juice — следующий смелый шаг человечества во внешнюю Солнечную систему. Аппарат проведёт детальные наблюдения газового гиганта Юпитера и трёх его крупных лун с океанами — Ганимеда, Каллисто и Европы. Эта амбициозная миссия охарактеризует луны с помощью мощного набора приборов дистанционного зондирования, геофизических и бортовых инструментов, чтобы узнать больше об этих потенциальных средах обитания для прошлой или настоящей жизни.

Juice будет отслеживать сложную магнитную, радиационную и плазменную среду Юпитера и её взаимодействие с лунами, изучая систему Юпитера как архетип систем газовых гигантов во Вселенной.

Juice был запущен на ракете Ariane 5 из европейского космодрома в Куру в апреле 2023 года. Его восьмилетний перелёт включает пролёты у Земли и Венеры, чтобы разогнаться к Юпитеру. Аппарат совершит 35 пролётов мимо трёх крупных лун, вращаясь вокруг Юпитера, прежде чем перейдёт на орбиту вокруг Ганимеда.

Источники:

sciencedaily.com

Материалы предоставлены Европейским космическим агентством (ESA).