Juice の展開が完了しました: 木星氷衛星探査への最終形態

『オープンJuice』なのか『トランスフォーム」か掛け声が分かりませんがこれがJuiceの最終形態。以下、機械翻訳。

Juice の展開が完了しました: 木星探査への最終形態

2023/05/26

ドイツにあるESAのミッション管制センターの飛行管制官たちは今週、ESAの木星氷衛星探査機（ジュース）の木星探査の準備のため、計器チームと協力して最終展開に取り組んでおり、多忙を極めている。

ジュースが旅を始めてから6週間が経過しましたが、その間に飛行管制チームは、打ち上げ中に安全に保管されていたすべてのソーラーパネル、アンテナ、プローブ、ブームを展開しました。最後のステップは、ジュースの無線およびプラズマ波調査 (RPWI) を構成するプローブとアンテナを振り出し、所定の位置に固定することです。

「大変な6週間でしたが、とても刺激的でした」と、このミッションの副宇宙船運用マネージャー、アンジェラ・ディーツは言う。「私たちは、木星への旅行から最高の科学を引き出すためにジュースを適切な状態にするために、さまざまな課題に直面し、克服してきました。」

それぞれ異なる視野を持つ Juice の 2 台のオンボード監視カメラのおかげで、展開プロセス全体のスナップショットを定期的に取得してきました。打ち上げ後の数時間で、これらのカメラはジュースの宇宙からの最初の「セルフィー」を撮影し、それ以来、これらのカメラは宇宙船のすべての部分が正しく展開されたことを確認するために不可欠なものとなっています。


ジュースのアンテナとブームはそれぞれ、ジュースの 10 個の機器の一部またはすべてを搭載しています。それらをジュースから遠くに配置することで、宇宙船自体の電場や磁場から分離する必要がある機器を遠ざけることができます。

この強力な機器パッケージは、次のような質問に答えるのに役立つデータを収集します。木星の海洋世界はどのようなものですか? なぜガニメデはそれほどユニークなのでしょうか? 木星系に生命が存在する可能性はあるのでしょうか、あるいはかつて存在したのでしょうか? 木星の複雑な環境は衛星をどのように形成し、またその逆も同様なのでしょうか? 典型的な巨大ガス惑星とはどのようなものですか?どのように形成され、どのように機能するのでしょうか?

監視カメラからの視点に加えて、すべてが計画どおりに展開されたことは、機器自体からも確認されました。一部の機器の開発チームは、機器のスイッチを入れ、すべてが正常に機能していることを確認するために測定を行っています。研究チームは、Juice の RPWI、JANUS、J-MAG、GALA 機器と RADEM 放射線モニターが木星に向けて準備が整っていることをすでに確認しています。


RPWI: 5 日間、7 回の展開
今週、電波・プラズマ波調査（RPWI）のラングミュア探査機 4 台と電波計器アンテナ 3 台の配備に成功しました。これらは合計 10 個の RPWI センサーのうち 7 個を構成し、木星の周囲の電場と磁場の変化、および電波と冷たいプラズマを測定します。


ジュースの 4 番目のラングミュア探査機が配備され、配備プロセスが完了したことを示す
今日の午後、最後のブームの展開が成功したのを見た後、RPWIの主任研究員でスウェーデン宇宙物理学研究所のヤンエリック・ヴァールンド氏は、「素晴らしい、10年以上の集中的な研究を経て、ようやく科学的発見の準備が整った！」と語った。

RPWI は、木星の周囲の電場の 3D マップを生成する史上初のデバイスになります。それは、木星の巨大な回転磁気圏と大きな氷の衛星ガニメデ、カリスト、エウロパの間でエネルギーがどのように伝達されるかについての貴重な情報を私たちに与えてくれるでしょう。このエネルギー伝達は、たとえばガニメデや木星の上層大気のオーロラを引き起こします。RPWI の低周波に対する特別な感度は、氷の衛星の表面下の海洋内の潮汐や海流からの非常に弱い電磁信号を検出できることを意味します。


RPWI初期データ
各展開の前後に、RPWI チームは機器のスイッチを入れて、新しく展開した各センサーによる違いを測定しました。それぞれがデータを収集し、RPWI の搭載データ処理ユニットに配信し、データが地球に送信されます。

「私たちの 3D 設計戦略により、データを解釈するために理論やシミュレーションに頼ることなく、エネルギーや運動量などの真の物理的観測値を測定することが可能になります」と、スウェーデン宇宙物理研究所の研究者であり RPWI の技術マネージャーであるヤン ベルグマン氏は述べています。 。

RPWI の展開の詳細については、スウェーデン国立宇宙機関の Web サイトを参照してください(英語の場合は下にスクロールします)。

JANUS：宇宙で撮影された最初の画像

JANUS の最初の画像: 白鳥座の星空
先週、ジュースが地球から約800万km離れたとき、技術者たちは初めてJANUS光学カメラ装置のスイッチを入れた。Juice の本体から離れたブームに取り付けられた RPWI センサーとは異なり、JANUS は光学ベンチに固定されています。これは、地球上で三脚を使用する場合と同様に、ターゲットに向けたときに安定した状態が保たれることを意味します。JANUS は、Juice の他の「リモートセンシング」機器と同じ方向を向いています。

木星では、JANUS カメラが紫光から近赤外線まで 13 の異なる色で画像を撮影します。これらの画像により、科学者は氷の地殻の下に生命が存在できるかどうかの研究を含め、衛星ガニメデ、カリスト、エウロパを調査できるようになります。JANUS はまた、イオの激しい火山活動、多くの小さな衛星、木星の微光環系など、木星系の他の部分に関するデータも収集する予定です。最後になりましたが、JANUS は木星の大気中で起こっているプロセスを画像化します。

先週の試運転中に、すべてのサブシステムがアクティブ化および監視されて、ハードウェアの完全なチェックが行われました。星を撮影することで装置の性能を確認した。

「取得したデータは、すべてが名目上のものであることを示しています。この激しい地上セッションの後、私たちは「（完全に委託された）楽器が完成した！」と言えるでしょう。」JANUS の主任研究員であるパスカーレ・パルンボ (IAPS-INAF) は次のように述べています。

詳細については、 イタリア国立天体物理学研究所の Web サイトを参照してください。


RIME: 厄介な状況、ついに解決
完全配備に至るまでの道のりは、完全に順風満帆ではありませんでした。打ち上げからわずか数日後、飛行管制官は氷月探査用レーダー (RIME) 計器アンテナを広げようとしました。アンテナの最初のセグメントは計画どおりに展開しましたが、次のセグメントはびくともしませんでした。


RIMEアンテナ搭載
コントローラーは、小さなピンが突き刺さってセグメントが所定の位置に詰まったのではないかと疑っていました。彼らは解決策を見つけるために知恵を出し合いました。彼らはスラスターを使ってジュースを揺さぶりました。太陽光を利用してジュースを温めました。毎日、アンテナは動く兆候を示していましたが、ブラケットに固定されたままでした。最後に、 RIME はほぼ 3 週間後、チームがブラケット内の機械装置を発射したときに衝撃を受けて復活しました。その衝撃でピンは数ミリ動いた。アンテナが完全に展開されたことで、ESA の運用チームとプロジェクト チーム、さらには業界も安堵しました。

RIME の試運転はまだ進行中ですが、チームはすでにこの装置でいくつかの測定を行っています。

ジュースの次は何でしょうか？
今後数週間で、さらに多くのジュースの 10 台の機器のスイッチが入ってチェックされ、7 月中旬までにすべての機器が完璧に動作し、木星への巡航の準備が整うことを期待しています。

2024年 8月に、ジュースは世界初の月と地球の重力アシストを実行します。この操縦（月の重力補助フライバイに続き、わずか 1.5日後に地球の 重力補助フライバイ）を実行することにより、ジュースは航行中にかなりの量の推進剤を節約することができます。