Już za siedem lat, dokładnie w kwietniu 2031 roku sonda JUICE przeleci w pobliżu Kallisto, jednego z czterech galileuszowych księżyców Jowisza. Choć siedem lat to sporo, szczególnie w życiu człowieka, to w rzeczywistości czas ten zleci błyskawicznie. Dlatego też już teraz w centrum operacyjnym misji w Niemczech rozpoczęto przygotowania do tego przelotu.
Zespół inżynierów oszukał ostatnio instrumenty zainstalowane na egzemplarzu inżynieryjnym sondy, wmawiając jej, że już teraz znajduje się ona w otoczeniu Kallisto. Dzięki temu można było przetestować zachowanie autonomicznego oprogramowania odpowiedzialnego za nawigowanie sondą. Komponent autonomii jest tutaj niezbędny, bowiem gdy sonda faktycznie znajdzie się w otoczeniu Jowisza, opóźnienie w komunikacji sondy z kontrolą misji na powierzchni Ziemi będzie na tyle duże, że inżynierowie nie będą mieli możliwości kontrolować lotu w czasie rzeczywistym. Sonda JUICE będzie skazana na samą siebie.
Owszem, naukowcy wiedzą, gdzie mniej więcej będzie znajdował się księżyc w trakcie przelotu sondy w kwietniu 2031 roku. Jednak dane te nie są na tyle precyzyjne, aby z góry zaplanować przelot w odpowiedniej odległości od powierzchni Kallisto i zapewnić precyzyjne pomiary. W tym konkretnym przypadku nawet niewielka rozbieżność może być dla misji katastrofą, ponieważ niektóre instrumenty Juice’a muszą być skierowane na określone regiony Callisto z dokładnością do ułamka stopnia, aby dokonać pomiarów.
Wychodzi zatem na to, że JUICE musi sam korzystać ze swoich oczu i mózgu zainstalowanego na pokładzie sondy, bez konieczności sterowania z powierzchni Ziemi. Kiedy zatem księżyc pojawi się w polu widzenia kamery zainstalowanej na pokładzie sondy, to komputer pokładowy będzie musiał prawidłowo zidentyfikować istotne elementy na powierzchni Kallisto, obrócić się w ich stronę, a następnie obracać się tak, aby utrzymywać je cały czas w polu widzenia.
Zespół inżynierów odpowiedzialnych za przygotowanie sondy JUICE wykorzystał ostatnio model inżynieryjny sondy do przetestowania oprogramowania nawigacyjnego, które będzie kontrolować trajektorię lotu sondy w pobliżu jowiszowych księżyców. Chcąc oszukać systemy, przed kamery podstawiono serię zdjęć księżyca, aby zobaczyć, czy sonda zareaguje w odpowiedni sposób. Warto tutaj podkreślić, że zdjęcia wysokiej rozdzielczości zostały wygenerowane przez model komputerowy tak, aby przedstawiać Kallisto dokładnie w takiej orientacji i fazie, w jakiej JUICE dostrzeże go za siedem lat.
Napięcie podczas testu było duże. Jakby nie patrzeć, naukowcy jedynie podsunęli zdjęcia, a oprogramowanie samo musiało zareagować na to, co widzi. Co więcej, w przypadku, w którym sonda zobaczyłaby księżyc pod złym kątem, musiała natychmiast podjąć próbę skorygowania błędów bez pomocy człowieka.
Test przelotu w pobliżu Kallisto zrealizowany przez zespoły inżynierów ESA oraz Airbusa trwał trzy dni. Badacze zakładali, że będą to trzy dni testów i rozwiązywania kolejnych problemów, które w końcu po wielu poprawkach sprawią, że sonda będzie w stanie bez problemu wykonać czysty przelot.
Jednak pomimo oczekiwań zespołowi wszystko udało się już pierwszego dnia. Oprogramowanie nawigacyjne Juice namierzało właściwe regiony Callisto, kierowało swoje instrumenty bezpośrednio na nie i bezpiecznie utrzymywało prawidłową trajektorię podczas wykonywania przelotu.
Przelot obok Callisto to jeden z najbardziej wymagających scenariuszy, przed którymi stanie sonda JUICE, a także jeden z najtrudniejszych do skonfigurowania i przeprowadzenia na modelu inżynieryjnym.
Model został przetransportowany w lutym z Airbusa we Francji do ESOC w Niemczech. Po pomyślnym ukończeniu ostatniego testu urządzenie jest już w pełni skonfigurowane, a zespoły ESA zostały w pełni przeszkolone w zakresie jego obsługi.
Zespół Juice musi teraz jedynie potwierdzić, że właściwa sonda zachowuje się dokładnie tak samo jak model inżynieryjny, przeprowadzając podobny test w przestrzeni kosmicznej. Jednak jedyna szansa na wyśledzenie dużego obiektu za pomocą kamery nawigacyjnej JUICE pojawi się podczas przelotów obok planet.
Nadchodząca asysta grawitacyjna Księżyca-Ziemia w sierpniu tego roku niestety nie pozwoli na przeprowadzenie akurat tego testu. Podczas tego podwójnego przelotu JUICE przeleci obok Księżyca, a następnie Ziemi niecałe 24 godziny później, aby w krótkim odstępie czasu ukraść odrobinę energii obu tych ciał niebieskich. Jest to bardzo delikatny manewr, którego nigdy wcześniej nie próbowano i wszystkie ręce będą musiały być gotowe do natychmiastowej reakcji na każdą anomalię.
Źródło: 1