Zdjęcie: złoty model sondy Juice do testów anten

Źródło: G. Fischer/IWF Graz

Za dziesięć lat ekscytujący, nowy gość dołączy do układu Jowisza: sonda JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). Jak sama nazwa wskazuje, sonda będzie badała Jowisza i trzy z jego największych księżyców – Ganimedesa, Kallisto i Europę.

Start sondy Juice planowany jest na 2022 roku, a składające się na nią instrumenty są aktualnie udoskonalane i kalibrowane do pracy w przestrzeni kosmicznej. Powyższe zdjęcie przedstawia jeden z wielu elementów zaangażowanych w proces kalibracji: miniaturowy, pokryty złotem metalowy model sondy Juice wykorzystywany do testowania anten sondy.

Na pokładzie sondy Juice znajdzie się wiele anten do rejestrowania fal radiowych w układzie Jowisza. Owe anteny będą mierzyły własności docierających do nich fal, w tym kierunek ich przemieszczania się i stopień polaryzacji, a następnie będą wykorzystywały te informacje do lokalizowania ich źródła. W tym celu, anteny muszą pracować prawidłowo niezależnie od ich orientacji w przestrzeni względem docierających do nich fal – dlatego też naukowcy muszą sprawdzić i skorygować tak zwaną “dependencję kierunkową” anten.

W ubiegłym roku powyższy, błyszczący model był wykorzystany do wykonania zestawu testów instrumentu Radio and Plasma Wave Instrument (RPWI). Model został zanurzony w zbiorniku wypełnionym wodą; do zbiornika podłączone jednorodne pole elektryczne,, a następnie przesuwano i obracano model względem tego pola. Wyniki pokazały jak anteny bedą rejestrowały fale radiowe docierające do nich z różnych kierunków i pod różnym kątem względem sondy i pozwolą na możliwie najlepszą kalibrację instrumentu do wykonywania pomiarów Jowisza i jego księżyców.

Podobne testy wykonywano w przeszłości dla takich sond jak Cassini-Huygens (krążącej wokół Saturna w latach 2004-2017), Juno (znajdującej się aktualnie na orbicie wokół Jowisza) czy Solar Orbiter (której start zaplanowano na początek 2020 roku).

Testy przeprowadzone dla sondy Juice miały kilka dodatkowych utrudnień – anteny modelu były szczególnie małe i wymagały zamocowania na wysięgniku. Naukowcy musieli stworzyć specjalne urządzenie nie tylko do ustawiania anten, ale także samego wysięgnika.

Model wyprodukowano w skali 1:40, przez co każda z anten miała 62,5 mm długości. W rzeczywistości, każda z anten Juice będzie miała 2,5 metra długości. Główne elementy sondy uwzględnione w modelu to sam korpus sondy, jej panele słoneczne, jej anteny i wysięgniki. Cały model ma “rozpiętość” 75 centymetrów wraz z panelami słonecznymi. Pokrycie warstwą złota gwarantowało doskonałe przewodnictwo elektryczne i minimalną reaktywność z otaczającą je wodą i powietrzem podczas pomiarów.

W międzyczasie, montaż lotnego modelu sondy Juice rozpoczął się we wrześniu wraz z dostawą głównej struktury sondy i integracją układu napędowego.

Powyższy model Juice zbudowano na Politechnice w Dreznie, a testy wykonano w Instytucie Badań Kosmicznych Austriackiej Akademii Nauk w Grazu.

Źródło: ESA

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.