ジュースプローブの科学機器、「技術の驚異」

木星システムの謎を解き明かし、その居住性を特徴付けるために、ジュースプローブは7カ国が提供する最先端の科学機器を備えており、その使命のために特別に設計されています。

木星の氷の衛星は生命の出現を助長していますか?これは、ジュースが木星システムでの任務中に答えようとする質問です。これを行うには、欧州宇宙機関の探査機には、科学研究を行うだけでなく、木星の極端な環境で生き残るための10のカスタムメイドの機器があります。これらの最先端のデバイスの概要。

木星とその衛星のイメージングと組成

木星システムの正確な画像を得るために、科学者はいわゆるリモートセンシング機器を使用します。ヤヌス光学カメラは、木星とその衛星の写真をマッピングし、その形態を研究するために提供します。他の3つの機器は、惑星とその衛星から放出される光を研究します。この「スペクモグラフィー」は、組成を推測することを可能にします。可視および赤外線分光計Majisは、鉱物または有機元素の衛星の表面を分析し、SWIサブミリメトリックサウンダーの非常に高い解像度は、表面と大気の両方で電気的、物理的、熱的特性を測定します。UVS紫外線分光計は、上層大気の原子と分子の組成に興味を持っています。「これらすべての要素は、大気の特性、木星とその衛星の環境、それらが何で作られているかのグローバルなビジョンを与えます」と、ミッションの科学責任者であるオリヴィエ・ウィタスは言います。

木星系の環境の研究

木星に特に適応した3つのin situデバイスは、それが構成されている物理要素である惑星系の粒子、磁場、プラズマを研究します。J-MAG磁力計は、衛星の磁場を測定して物理的特性を理解するだけでなく、氷の下の海洋の特性も研究します。「彼の使命の中心で、ジュースはガニメデの周りの軌道上にあるだろう」とオリヴィエ・ウィタスは説明する。これは特に興味深いです。ガニメデは独自の磁場を生成するため、この場合は太陽系で唯一の月です。その測定器は、ミッションの他の航空機に邪魔されないように、プローブの外側の11メートルの長さの腕にペアになっています。RPWI機器は、電磁場を測定し、木星のプラズマ環境(稲妻、オーロラ…)を研究するために電気信号放射に焦点を当てます。このプラズマ環境は、粒子、そのフラックス、密度を測定し、その複雑な機能と木星の磁場と氷の衛星との相互作用を理解するPEPの研究の対象でもあります。「これらの異なる間接的な方法は、データが収集されると、私たちがどこにいるのか、どのような文脈でプローブが進化しているのかを本当に理解することができます」と科学者は豊富です。

表面と内部構造の地形

低高度上空飛行中に使用され、いわゆる地球物理学的装置は、木星の衛星の表面と下層土を探索します。ガラ高度計レーザーは、月の表面にレーザーパルスを送り、一度地面と接触すると、プローブに送り返されます。この技術により、「地形」を可能にし、ターゲット月の表面の詳細な3D表現を得ることができます。一方、ライムレーダーは、ガニメデ、ヨーロッパ、カリストの氷の下で何が起こっているのかに興味を持っています。「私たちは非常に低周波の電磁波を送り、氷を通って9キロメートルの深さまで伝播します」と、主要なレーダー研究者であるロレンツォ・ブルッツォーネは説明します。長さ16メートルのアンテナのおかげで捕捉されたこれらの波によって返されるエコーは、地下構造のプロファイルを確立し、液体水の存在から始めて、氷の下にあるものをストックすることができます。したがって、全体は、その居住性を推定することができます。一方、大気を探査する発振器とジュースの速度を測定するトランスポンダーで構成される3GM電波実験は、異なる衛星の重力を研究しています。

機器の電源と保護：主な課題

ジュースは6トン用の27メートルの長さの機械で、その半分以上（3.5トン）は推進剤のみであり、地球からガニメデの軌道に推進し、必要に応じてプローブの軌道を変更することを可能にする燃料です。しかし、彼女は木星系の極端な条件に直面するだろう。「強い温度差とミッションが行く強力な放射線場は、技術にダメージを与える」とプローブマネージャーのクリスチャン・アードは言う。「それらを最もよく保護するために、最も敏感な機器がプローブの中央に集められ、100kg以上の鉛層によって保護されています」と研究者は続けます。

この問題は、ミッションの主なエネルギー源である10枚のソーラーパネルにも発生します。プローブの生存は、ミッションの生存にかかっている。「それらは、放射線の影響を減らすために、特にヒ化ガリウムで構成されたガラススラットの薄い層で覆われている」と研究者は説明する。85平方メートル以上展開され、さまざまな機器に必要な電力を提供するために800ワット（トースターに相当）の電力を生成します。彼らの展開は、適切な機能を確保するために、打ち上げ後のプローブの最初の操作の1つでもあります。「それは技術の驚異だ」とオリヴィエ・ウィタスは熱狂する。ジュースでは、ほぼすべての科学分野をカバーしています。私たちがこのようなミッションを立ち上げるのは毎日ではありません。」

https://www.rfi.fr/fr/science/20230412-les-instruments-scientifiques-de-la-sonde-juice-une-merveille-de-technologie