Die Weltraumagenturen der Welt haben einige wirklich ehrgeizige Pläne für das kommende Jahrzehnt. Neben Missionen, die nach Beweisen für das vergangene (und vielleicht gegenwärtige) Leben auf dem Mars suchen, Weltraumteleskopen der nächsten Generation und der „Rückkehr zum Mond“, gibt es Missionen, die Jupiters Monde auf Anzeichen von außerirdischem Leben untersuchen. Dazu gehört der JUpiter Icy Moon Explorer (JUICE) der ESA, der 2022 veröffentlicht wird.
Im Rahmen des Cosmic Vision 2015-2025-Programms der Agentur wird dieses Raumschiff detaillierte Beobachtungen von Jupiter und drei seiner großen Monde - Ganymed, Callisto und Europa - durchführen, um zu prüfen, ob sie tatsächlich Leben in ihren Innenräumen beherbergen können. Ende letzten Monats (25. Februar) wurde das erste Instrument ausgeliefert, das an Bord von JUICE fliegen und diese Bemühungen unterstützen wird, und der Prozess der Integration mit dem Raumschiff begann.
Dieses Instrument ist als Ultraviolett-Spektrograph (UVS) bekannt, der vom Southwest Research Institute (SwRI) in San Antonio, Texas, entworfen und gebaut wurde. Das UVS-Instrument befindet sich jetzt in den Räumlichkeiten der Defence & Space Division des Herstellers (Airbus SE) in Friedrichshafen, Deutschland, wo es in das Raumschiff integriert wird.
Als Teil der fortschrittlichen Suite wissenschaftlicher Instrumente von JUICE wird UVS Nahaufnahmen von Europa, Ganymed und Callisto durchführen und das UV-Licht aufzeichnen, das sie im Bereich von 55 bis 210 Nanometer (nm) emittieren. Auf diese Weise enthüllt das Instrument die Zusammensetzung ihrer Oberflächen und Atmosphären, sodass die Forscher sehen können, wie diese eisigen Körper mit Jupiter und seiner riesigen Magnetosphäre interagieren.
Steven Persyn, stellvertretender Direktor der SwRI-Abteilung für Weltraumwissenschaften und -technik, ist auch Projektmanager für JUICE-UVS. Wie er kürzlich in einer Pressemitteilung von SwRI feststellte:
„Es war eine enorme Teamarbeit, dieses Instrument - bekannt als JUICE-UVS - bauen, testen und liefern zu lassen. 2013 wurde UVS ausgewählt, um die NASA bei der ersten von der ESA geführten Mission zu einem äußeren Planeten zu vertreten. Es war eine Herausforderung, die Spezifikationen der NASA und der ESA zu erfüllen, aber wir haben es geschafft. "
Insgesamt wird JUICE mit zehn fortschrittlichen Instrumenten ausgestattet, die alle Arten von wissenschaftlichen Experimenten ermöglichen. Das UVS ist Teil des Fernerkundungspakets von JUICE, das die optische Kamera JANUS, das Monons and Jupiter Imaging Spectrometer (MAJIS) und das Sub-Millimeter Wave Instrument (SWI) umfasst, auf das Jupiters Wolken und die Oberflächen seiner Monde abgebildet werden bestimmen ihre Zusammensetzung und messen ihre Temperaturen.
Als nächstes folgt das geophysikalische Paket des Raumfahrzeugs, das aus dem GAnymede Laser Altimeter (GALA), dem Radar für die Erforschung eisiger Monde (RIME) und dem radiowissenschaftlichen Experiment Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons (3GM) besteht. Diese ermöglichen es Missionswissenschaftlern, die Oberfläche und den Untergrund der Monde zu erkunden, ihre Atmosphäre (und die des Jupiter) zu untersuchen und ihre Schwerefelder zu messen.
Zuletzt gibt es das In-situ-Paket, das aus einem Magnetometer (J-MAG), dem Partikelumgebungspaket (PEP) und dem Instrument Radio & Plasma Wave Investigation (RPWI) besteht. Auf diese Weise kann das JUICE-Team die Partikelumgebung im Jupiter-System und die ionisierten Partikel (auch Plasma genannt) untersuchen, die durch Wechselwirkungen zwischen der Mondatmosphäre und dem Jupiter-Magnetfeld entstehen.
Es gibt auch ein Telekommunikationsexperiment für Raumfahrzeuge, das als Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment (PRIDE) bekannt ist. Dieses Instrument verwendet bodengestützte Radioteleskope und ein Verfahren, das als Very Long Baseline Interferometry (VLBI) bekannt ist, um die Position und Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs genau zu bestimmen.
Die SwRI hat eine lange Tradition in der Unterstützung und Führung von NASA-Missionen, zu denen auch die Neue Horizonte Mission und die Juno Mission zum Jupiter. Unter der Leitung der SwRI-Mitglieder Alan Stern und Scott Bolton führten diese Missionen den ersten Vorbeiflug von Pluto und einem KBO (Arrokoth) durch und lieferten die bislang detaillierteste Untersuchung der Atmosphäre und des Inneren von Jupiter. Wie Persyn sagte:
„JUICE-UVS ist der fünfte in dieser Reihe von SwRI-Ultraviolett-Spektrographen und profitiert stark von den Konstruktionserfahrungen, die unser Team mit dem Juno-UVS-Instrument gesammelt hat, das derzeit in Jupiters rauer Strahlungsumgebung betrieben wird. Jedes aufeinanderfolgende Instrument, das wir bauen, ist leistungsfähiger als sein Vorgänger. “
Die anderen neun Instrumente werden derzeit von ihren jeweiligen Teams getestet und später in diesem Jahr zur Integration ausgeliefert. Das UVS stellt den Beitrag der NASA zu der Mission dar, deren Entwicklung vom SwRI geleitet wurde und an der zusätzliche Forscher der University of Colorado Boulder, des SETI-Instituts sowie internationale Partner aus Großbritannien, Belgien und Frankreich teilnahmen.
JUICE soll irgendwann im Jahr 2022 starten und 2029 bei Jupiter eintreffen. Bald darauf werden die NASAs hinzukommen Europa Clipper, der bis 2024 starten soll und bis 2027 oder 2030 um Jupiter eintreffen wird (abhängig vom ausgewählten Startprofil). Diese beiden Missionen werden sich gegenseitig unterstützen, indem sie komplementäre Suchen nach Biosignaturen auf Jupiters eisigem Mond durchführen.
Seit dem Voyager Als 1979 Sonden durch das Jupiter-System geleitet wurden, haben Wissenschaftler über die Möglichkeit spekuliert, dass es unter der eisigen Oberfläche Europas einen inneren Ozean geben könnte, und möglicherweise über das Leben. Nach über vier Jahrzehnten des Wartens könnte die Menschheit endlich die Chance haben, zu sehen, ob dies der Fall sein könnte. Endlich eine Chance zu erfahren, ob wir alleine im Universum sind oder nicht!
