В период с 19 по 20 августа 2024 года миссия JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) Европейского космического агентства, стартовавшая 14 апреля 2023 года и летящая к Юпитеру, установит связь с Землей.
Выполнение маневра гравитационной помощи стало причиной «возвращения». Однако этот манёвр существенно отличается от предыдущих: это первый в истории манёвр двойной гравитационной помощи и первый пролет Луны и Земли, получивший название LEGA (Lunar-Earth Gravity Assist).
Сначала зонд JUICE пролетит над Луной, а затем над Землей, выполнив двойной манёвр, который изменит его скорость и направление, скорректировав траекторию полета и подтолкнув к Юпитеру. Это амбициозное предприятие, первое в истории и требующее предельной осторожности: даже незначительная ошибка может привести к необратимому отклонению зонда.
Что произойдет?
Для обеспечения прибытия JUICE сначала на Луну, а затем на Землю в запланированное время, с заданной скоростью и в нужном направлении, траектория его движения была скорректирована операторами миссии.
JUICE приблизится к Луне и Земле на небольшое расстояние, что обуславливает необходимость точных навигационных маневров в режиме реального времени. В период с 17 по 22 августа зонд будет поддерживать постоянную связь с наземными станциями, расположенными по всему миру. В течение всего этого времени, круглосуточно, операторы будут отслеживать данные, передаваемые зондом, и при необходимости вносить незначительные коррективы для сохранения заданной траектории.
Две бортовые камеры Juice зафиксируют снимки во время пролета Луны и Земли. Европейское космическое агентство планирует опубликовать их сразу после передачи на Землю.
Вероятно, лишь немногим удастся наблюдать за прохождением JUICE над Юго-Восточной Азией и Тихим океаном. Для наблюдения за ним потребуется мощный бинокль или телескоп.
В процессе второго пролета мимо системы Земля-Луна траектория движения JUICE будет скорректирована, аппарат затормозит и получит направление к пролету мимо Венеры, запланированному на август 2025 года.
Почему это необходимо?
В среднем Юпитер располагается на расстоянии 800 млн км от Земли. Прямой полет к газовому гиганту с использованием JUICE и без использования гравитационных маневров потребовал бы использования огромного количества топлива, оцениваемого примерно в 60 000 кг, что сделало бы такую миссию невозможной.
Для замедления и выхода на орбиту Юпитера после прибытия, JUICE потребовалось бы взять с собой еще больше топлива, что представляется невозможным.
Именно благодаря гравитации других планет зонд постепенно корректирует свою траекторию, обеспечивая прибытие в систему Юпитера с требуемой скоростью и направлением. Этот чрезвычайно сложный и динамичный маршрут был разработан командой специалистов по анализу миссии JUICE на протяжении последних 20 лет.
После пролета Венеры в августе 2025 года запланированы еще два пролета Земли — в сентябре 2026 года и январе 2029 года, а также прибытие к Юпитеру в июле 2031 года.
Для замедления аппарата JUICE был выбран траектория пролёта мимо Луны и Земли, а не для ускорения на данном этапе путешествия. Ускорение и направление к Марсу потребовали бы длительного ожидания следующего благоприятного пролёта планеты. По мнению ЕКА, этот первый маневр, направленный на снижение скорости, позволит сократить расстояние до внутренней части Солнечной системы.
Инструменты для научных исследований JUICE также будут функционировать
В августе 2024 года, во время двойного пролета, Европейское космическое агентство (ЕКА) планирует использовать все десять научных приборов, установленных на борту JUICE. Эти инструменты будут активированы, а затем деактивированы во время пролета мимо Луны 19 августа и пролета мимо Земли 20 августа.
Взаимное движение Луны и Земли предоставляет уникальную возможность для испытаний команды миссии. Именно здесь впервые будут собраны и проанализированы данные, полученные с помощью приборов JUICE непосредственно из космоса. Для некоторых из этих приборов это шанс провести необходимые измерения на протяжении всего восьмилетнего перелета к Юпитеру.
В результате этого исследователи и специалисты смогут настроить свои устройства, устранить все существующие сложности и получить ценные научные сведения.
Для радарного прибора RIME (Radar for Icy Moon Exploration), установленного на зонде JUICE, предстоящий пролет будет иметь особое значение, поскольку в настоящее время электронные шумы внутри зонда мешают сбору данных. Пролет над Луной 19 августа предоставляет команде проекта RIME одну из немногих возможностей до достижения Юпитера оценить влияние этого шума на функционирование прибора.
Во время наиболее близкого сближения с Луной, у RIME будет восьмиминутный период для независимых наблюдений, в течение которого остальные приборы будут отключены или переведены в режим пониженного энергопотребления. Полученные данные позволят команде RIME создать алгоритм для решения проблемы шумовых помех.