Deze flyby zal de snelheid en richting van Juice veranderen, waardoor zijn route door de ruimte wordt verfijnd. Het is echter een riskante operatie; zelfs de kleinste fout kan ervoor zorgen dat Juice van koers raakt, wat het einde van de missie kan betekenen.
Het is alweer bijna anderhalf jaar geleden dat ESA’s Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) werd gelanceerd. Het ruimtevaartuig zet koers naar Jupiter en zijn meest interessante manen, waar hij pas over zo’n zeven jaar zal arriveren. Om daar te komen, maakt de sonde gebruik van enkele zwaartekrachtsslingers. En de eerste daarvan vindt vandaag plaats!
Eenmaal bij Jupiter aangekomen zal JUICE zich – met behulp van een zwaartekrachtsslinger van Jupiters maan Ganymedes – in een baan rond de gasreus nestelen. Eenmaal in een baan rond Jupiter heeft JUICE vier jaar de tijd om de grote geheimen van zowel Jupiter als enkele grote manen van deze gasreus – Europa, Callisto en Ganymedes – te ontrafelen. Het belangrijkste doel van de missie is om te achterhalen hoe potentieel leefbare werelden rond gasreuzen kunnen ontstaan. Daarmee vergroten we niet alleen ons begrip van Jupiter en de manen die daaromheen cirkelen; de bevindingen hebben mogelijk ook implicaties voor de talloze gasreuzen die rond andere sterren cirkelen. Want als er rond een gasreus in ons zonnestelsel potentieel leefbare werelden gevormd kunnen worden, waarom zou dat dan rond gasreuzen buiten ons zonnestelsel niet gebeuren?
De bedoeling is dat het ruimteschip eerst langs de maan en daarna langs de aarde scheert. Het is een dubbele primeur: zo is het de eerste keer dat een ruimteschip langs zowel de maan als de aarde vliegt en de eerste keer dat een dubbele zwaartekrachtsslinger wordt toegepast. Deze manoeuvre zal Juice’s snelheid en richting aanpassen om zijn route door de ruimte te optimaliseren. Het is echter een riskante onderneming; zelfs de kleinste fout kan ervoor zorgen dat Juice van koers raakt, wat het einde van de missie kan betekenen.
Dit gaat er gebeuren
Tijdens de flyby zal de aarde Juice’s baan door de ruimte krommen, waardoor het vaartuig vertraagt en weer op koers wordt gezet voor een passage langs Venus in augustus 2025. Vanaf dat punt krijgt Juice een energieboost: eerst van Venus en daarna twee keer van de aarde, vergelijkbaar met het drinken van drie espresso’s achter elkaar om een flinke energieboost te krijgen.
Waarom is dit nodig?
Je vraagt je misschien af waarom Juice niet gewoon rechtstreeks op Jupiter af vliegt. Dat zit zo. Jupiter bevindt zich gemiddeld op ongeveer 800 miljoen kilometer afstand van de aarde. Om Juice rechtstreeks naar deze verre planeet te sturen, zou een enorme raket nodig zijn, met maar liefst 60.000 kilogram brandstof aan boord. Bovendien zou Juice nog veel extra brandstof nodig hebben om af te remmen en in een baan rond Jupiter te komen. Anders zou hij simpelweg langs de planeet schieten en de ruimte in verdwijnen. Omdat het niet mogelijk is om zoveel brandstof mee te nemen, kiest Juice voor een omweg. Zo maakt het vaartuig gebruik van de zwaartekracht van andere planeten om zijn koers door de ruimte precies af te stemmen, zodat hij op de juiste snelheid bij Jupiter aankomt. Deze uiterst complexe route is met veel zorg uitgestippeld over de afgelopen twintig jaar.
Remmen
Kortom, de ‘remmanoeuvre’ die vandaag plaatsvindt, brengt Juice dus via Venus op een korte route naar Jupiter. Het klinkt misschien een beetje gek, maar het afremmen van Juice met behulp van een zwaartekrachtsslinger langs de maan en de aarde is efficiënter dan het gebruiken van de flyby om het vaartuig te versnellen. “Als we deze flyby hadden gebruikt om Juice een boost richting Mars te geven, zouden we lang moeten wachten voordat we een andere planeet kunnen passeren,” legt ESA in een verklaring uit. “Deze eerste ‘remmanoeuvre’ is dus een manier om een kortere route door het binnenste zonnestelsel te volgen.”
Zo zal de zwaartekrachtsslinger langs de maan en de aarde eruitzien.
Riskant
De missieoperators hebben de koers van Juice al aangepast zodat het eerst de maan passeert en een dag later de aarde, op het exacte juiste moment, met de juiste snelheid en richting. Hoewel ze optimistisch zijn over een succesvolle uitvoering, is dit zoals gezegd toch een hele riskante onderneming die nog nooit eerder door een andere ruimtemissie is ondernomen. “Het is alsof je door een extreem smalle gang rijdt, maar dan heel snel,” legt Ignacio Tanco, de Spacecraft Operations Manager van Juice, uit. “Je drukt het gaspedaal helemaal in terwijl de marge aan de zijkant slechts millimeters bedraagt.” Juice zal zowel de maan als de aarde dus heel dicht naderen, wat betekent dat nauwkeurige navigatie cruciaal is. De afgelopen dagen heeft Juice dan ook al non-stop contact gehad met grondstations wereldwijd. Missieleden zullen voortdurend de gegevens van Juice monitoren en voortdurend kleine aanpassingen maken om te zorgen dat het ruimtevaartuig op de juiste koers blijft.
Bonuswetenschap
Alsof het nog niet genoeg is om Juice langs twee grote ruimtehindernissen te sturen, zal ESA tijdens de flyby ook nog eens tien wetenschappelijke instrumenten van het ruimtevaartuig inschakelen. De zwaartekrachtsslinger is namelijk een perfecte gelegenheid om gegevens te verzamelen en te analyseren. Voor sommige instrumenten is dit de enige mogelijkheid om bepaalde metingen te verrichten tijdens de achtjarige reis van Juice naar Jupiter. Dit moment biedt wetenschappers dan ook de kans om hun instrumenten te kalibreren, eventuele problemen te verhelpen en mogelijk verrassende wetenschappelijke ontdekkingen te doen.
Al met al wordt het dus billenknijpen de komende uren. Want de spannende flyby is essentieel voor het succes van Juice’s missie naar Jupiter. Wist je dat je Juice mogelijk ook kunt zien? Sommige mensen hebben de kans om het ruimtevaartuig te spotten, aangezien het recht boven Zuidoost-Azië en de Stille Oceaan vliegt. Met een goede verrekijker of telescoop heb je de beste kans om Juice voorbij te zien scheren. De trajectgegevens vind je hier.
…over de enerverende missie van Juice naar Jupiter en zijn manen? Lees dan ook dit eerder verschenen artikel op Scientias.nl, waarin nog veel meer details worden besproken!
