Česká stopa ve vesmíru: sonda JUICE odstartuje k ledovým měsícům Jupiteru

12. 04. 2023

Ve čtvrtek 13. dubna 2023 přesně ve 14 hodin a 15 minut středoevropského času se na svou osmiletou pouť vydá obří meziplanetární sonda JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer). Cesta k planetě Jupiter má jasný cíl – prozkoumat její ledové měsíce. Na prvním z velkých projektů programu Cosmic vision Evropské vesmírné agentury (ESA) se významně podílejí i pracoviště Akademie věd ČR, jmenovitě Ústav fyziky atmosféry a Astronomický ústav. Na kanále Youtube nabídnou i komentovaný přenos startu.

Na kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně v těchto dnech probíhají poslední přípravy. Nádrže meziplanetární sondy JUICE jsou již plné okysličovadla a raketového paliva methylhydrazinu. Proběhla montáž sondy na špičku nosné rakety Ariane 5 a její zakrytí aerodynamickým štítem pro první fáze letu. Jeden den před startem technici raketu vysunou z vysoké montážní budovy BAF (Bâtiment d'Assemblage Final) na startovací rampu.

Zatím nic nenasvědčuje tomu, že by sonda nemohla kvůli technickým problémům odstartovat, ale může se stát, že jí nebude přát počasí. V takovém případě by se dalo využít delší startovní okno, které potrvá ještě čtrnáct dní. Další příležitost ke startu by pak nastala až v srpnu.

Na svou osm let dlouhou cestu se sonda JUICE vydá z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně. Urazí téměř miliardu kilometrů.

Půl hodiny po startu se sonda oddělí od nosné rakety a poté se rozvinou velké sluneční panely, složené z 10 segmentů o celkové ploše 85 m². Zajišťují napájení vědeckých přístrojů a služebních systémů. Postupně se rozevřou ramena s ostatními čidly, anténami a magnetometry a JUICE se vydá na téměř miliardu kilometrů dlouhou cestu k Jupiteru.

Během té ji čeká několik gravitačních manévrů: zpět u Země a Měsíce v srpnu 2024, u Venuše v srpnu 2025, opět u Země v září 2026. Poslední gravitační prak u Země v lednu 2029 už ji pošle přímo k Jupiteru, kam dorazí v červenci 2031.

Samotná sonda váží 2,4 tuny a ponese s sebou zásobu 3,6 tuny paliva, které je zapotřebí pro postupné gravitační manévry u Země, Měsíce a Venuše a pro uvedení na oběžnou dráhu Jupiteru a jeho měsíce Ganymedes.

Osm let cesty a čtyři roky výzkumů
Hlavním úkolem mise je výzkum Jupiteru a jeho ledových měsíců, se zvláštním zaměřením právě na Ganymedes. Až do prosince 2034 bude JUICE obíhat Jupiter a shromažďovat vědecká data. Po navedení na oběžnou dráhu Ganymeda jej podrobně prozkoumá a svou misi po čtyřech letech výzkumů uzavře na konci roku 2035 dopadem na povrch tohoto největšího měsíce Sluneční soustavy.

Meziplanetární sonda JUICE má sluneční panely o celkové ploše 85 m² a ponese 10 vědeckých přístrojů.

JUICE ponese desítku vědeckých přístrojů: optické kamery, spektrometry, altimeter, radar, částicové detektory a čidla elektrického a magnetického pole. Ty všechny se zaměří na Jupiter a jeho měsíce, které pod svým ledovým povrchem skrývají oceány kapalné vody. V nich by podle odborníků mohly být dobré podmínky pro život.

„Z předchozích měření sondy Galileo také víme, že měsíc Ganymedes má své vlastní magnetické pole, ve kterém se šíří elektromagnetické vlny na slyšitelných kmitočtech. O nich a o podobných jevech v magnetosféře Jupiteru zatím mnoho nevíme, ač by mohly být velmi důležité pro úroveň radiace v okolí planety,“ říká Ondřej Santolík, vedoucí českého výzkumného týmu z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR.

Technici připravují start sondy JUICE. Do vesmíru ji vynese raketa Ariane 5.

Tajemství elektromagnetických vln
Na elektromagnetické vlny se zaměří nový přístroj, na jehož vývoji a stavbě spolupracovalo pod vedením Ústavu kosmické fyziky ve švédské Uppsale celkem 25 institucí z devíti zemí. Měření na slyšitelných kmitočtech připravili vědci a technici z oddělení kosmické fyziky Ústavu fyziky atmosféry AV ČR ve spolupráci s kolegy z Astronomického ústavu AV ČR, kteří postavili napájecí zdroj celého přístroje.

„Předchozí sondy nebyly schopny zjistit, odkud se vlny šíří. Nový přístroj na sondě JUICE nám to dovolí díky měřením více složek elektrického a magnetického pole. Ta budou ihned automaticky analyzována přímo na palubě sondy,“ říká Ondřej Santolík.

„Týden po startu nás čeká intenzivní práce spojená s řízeným vyklápěním měřicích antén. Během letu k Jupiteru pak plánujeme pomocí našeho přístroje detekovat dopady kosmického prachu na sondu, a přispět tak k výzkumu jeho výskytu, především v pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem,“ dodává.

Čeští vědci budou též pracovat na dokončení vývoje nových verzí softwaru pro palubní zpracování dat, jejich testování a postupné odeslání na sondu během plánovaných gravitačních manévrů v blízkosti Země.

Komentovaný přímý přenos startu
V rámci výzkumného programu Vesmír pro lidstvo Strategie AV21 připravili výzkumníci z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR a Astronomického ústavu AV ČR ve spolupráci s Hvězdárnou a planetáriem hl. m. Prahy komentovaný přímý přenos startu sondy JUICE. Moderovat ho bude Pavel Suchan z Astronomického ústavu AV ČR, vystoupí Ivana Kolmašová a Jan Souček z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR a odborník na kosmonautiku Jan Spratek z Planetum.