В период с 20 по 21 августа 2024 года миссия ЕКА JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) впервые в истории осуществила комбинированный гравитационный маневр, использующий притяжение Луны и Земли, получивший название LEGA (Lunar-Earth Gravity Assist).
Максимальное сближение JUICE с поверхностью Луны произошло в 00:15 по московскому времени 20 августа. Приблизительно через 24 часа, в 00:56 21 августа, аппарат подошел на минимальное расстояние до поверхности Земли, пролетев над Юго-Восточной Азией на высоте 6840 км. В ходе обоих пролетов некоторые из десяти научных приборов зонда были включены для сбора данных и получения снимков с помощью камер.
Этот маневр с использованием гравитации Луны и Земли предназначен для корректировки траектории космического аппарата JUICE. В настоящее время зонд движется в направлении Венеры, где он совершит пролет в августе 2025 года. Последующие гравитационные маневры позволят ему достичь системы Юпитера, конечной точки его миссии, в июле 2031 года.
Успешный двойной пролет для JUICE
Выполненный командой JUICE маневр, или, точнее, комплекс маневров, принципиально отличается от всех предыдущих, осуществленных человечеством в космических миссиях. Это был первый в истории маневр, использующий двойную гравитационную поддержку, и первый пролет LEGA.
Для успешного выполнения двойного пролета была необходима высокоточная навигация в режиме реального времени, а его корректное исполнение позволило сократить расход топлива примерно на 100–150 кг. В течение месяца, предшествовавшем пролету, операторы проводили корректировку траектории JUICE, плавно подстраивая его движение к заданной линии. В период с 17 по 22 августа осуществлялся круглосуточный мониторинг его движения.
Гравитационное воздействие Луны ускорило JUICE на 0,9 км/с по отношению к Солнцу, изменив его направление в сторону Земли. В свою очередь, пролет мимо Земли уменьшил скорость зонда на 4,8 км/с относительно Солнца и скорректировал траекторию, направив его к Венере. В результате гравитационного маневра между Землей и Луной, Juice отклонился от первоначальной траектории на угол 100.
Первый научный опыт
Двойной пролет был запланирован для корректировки траектории миссии JUICE. Кроме того, он предоставил возможность провести испытания научных приборов в условиях космоса: все десять были активированы во время пролета Луны, а восемь — во время пролета Земли.
В ближайшие недели ЕКА планирует обнародовать изображения и спектры, полученные некоторыми из приборов JUICE. Эти данные будут поступать на Землю и проходить проверку и оценку учеными. В их числе окажутся изображения высокого разрешения, запечатленные научной камерой JANUS во время пролетов мимо Луны и Земли.
В процессе полета миссии планировалось провести дополнительный эксперимент. Для съемки Луны и Земли были задействованы две камеры JUICE, JMC1 и JMC2, несмотря на то, что они не предназначались для этой задачи. Вчера ЕКА предоставило изображения пролета нашего спутника, а сегодня обнародовало фотографию, полученную 21 августа в 00:48, незадолго до наименьшего расстояния между аппаратами.
Следующий шаг — Венера, направление — Юпитер
Гравитационное взаимодействие с Луной и Землей снизило энергию аппарата JUICE, изменив его траекторию и направив к Венере, где он совершит пролет в августе 2025 года. Пролет Венеры придаст аппарату дополнительную скорость, что позволит ему вернуться к Земле, которую JUICE облетит в сентябре 2026 года и январе 2029 года. Эти гравитационные маневры обеспечат еще два импульса, необходимых для достижения Юпитера в июле 2031 года.
JUICE начнет свою научную миссию примерно за полгода до выхода на орбиту вокруг Юпитера, осуществляя наблюдения по мере сближения с планетой. После выхода на орбиту зонд проведет 2,5 года, изучая систему Юпитера и совершив 35 пролетов над ледяными спутниками планеты.
Серия маневров, использующих гравитационное влияние Каллисто, изменит угол наклона орбиты JUICE относительно экватора Юпитера, что позволит изучить полярные регионы планеты и окружающее пространство в высоких широтах. Затем несколько последовательных пролётов Ганимеда и Каллисто позволят скорректировать траекторию JUICE, оптимизировав его ориентацию для снижения расхода топлива, и он сможет выйти на орбиту вокруг Ганимеда в декабре 2034 года.
Продолжительность миссии займет приблизительно 11 лет, включая около 3,5 года, которые будут проведены в системе Юпитера. Официальное завершение миссии будет ознаменовано приземлением на Ганимед в конце 2035 года.