ربات کاوشگر سفرکننده به مشتری قصد انجام پرواز دوگانه جسورانه ای را در این ماه دارد
کاوشگر Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) متعلق به آژانس فضانوردی اروپا (ESA) در آستانه آغاز ماموریتی جسورانه قرار دارد که به نوعی مثل یک ترن‌هوایی کیهانی می‌ماند.
Juice به دنبال کاوش ماه‌های یخی مشتری است که ممکن است دارای شرایط لازم برای وجود حیات باشند. اما رفتن به آنجا کار آسانی نیست.
در ۱۹ و ۲۰ اوت، Juice یک مانور بی‌سابقه انجام خواهد داد: پرواز دوگانه ماه-زمین برای اولین بار. این به معنای عبور این کاوشگر از کنار ماه و سپس زمین است که جاذبه آن‌ها باعث کاهش سرعت و تغییر جهت آن خواهد شد.
ESA این مانور را به عنوان «اولین مانور کمک‌گرانشی دوگانه» توصیف کرده است. از طریق این کمک‌گرانش، فضاپیما می‌تواند با صرفه‌جویی در سوخت و زمان، از طریق زهره به مشتری برسد.
در بیانیه‌ای از ESA آمده است: «این مانور سرعت و جهت Juice را تغییر می‌دهد تا مسیرش را در فضا اصلاح کند، اما این کار بسیار جسورانه است؛ کوچکترین اشتباه می‌تواند این فضاپیما را از مسیر خارج کند و به پایان ماموریت منجر شود.»
این فضاپیما در آوریل ۲۰۲۳ پرتاب شد و هزینه این ماموریت حدود ۱.۵ میلیارد یورو (۱.۶ میلیارد دلار) بوده است.
پرواز دوگانه از کنار ماه و زمین
فاصله بسیار زیاد تا مشتری، تقریباً ۸۰۰ میلیون کیلومتر از زمین، سفر مستقیمی بدون استفاده از یک راکت فوق‌العاده را غیرعملی می‌سازد. پیشبرد مستقیم Juice به این غول گازی نیاز به حدود ۶۰,۰۰۰ کیلوگرم سوخت در فضاپیما دارد که امکان‌پذیر نیست.
به همین دلیل ESA این مانور دوگانه گرانش را بهترین شانس خود می‌داند. این مانور جسورانه اولین بار بیش از ۱۵ سال پیش تصور شد. این مانور نیازمند پرتاب فضاپیما در لحظه‌ای دقیق است تا برخورد آن با ماه و زمین را تضمین کند.
در ساعات اولیه ۱۹ اوت، Juice از کنار ماه گذر خواهد کرد و در آنجا سرعتش کاهش خواهد یافت. این امر با عبور از کنار زمین حدوداً ۲۵ ساعت بعد ادامه خواهد یافت که باعث کاهش سرعت بیشتر می‌شود. سپس کنترل‌کنندگان پرواز فضاپیما را به سمت زهره هدایت خواهند کرد.
این پرواز بسیار خطرناک است. Juice از کنار ماه و زمین با دقت بسیار زیاد عبور خواهد کرد.
ایگناسیو تانکو، مدیر عملیات فضاپیما، در بیانیه‌ای گفت: «این مثل عبور از یک راهروی بسیار باریک است، بسیار سریع: فشار دادن پدال شتاب به حداکثر هنگامی که حاشیه جاده تنها چند میلیمتر است.»
این تنظیم مسیر، Juice را برای یک برخورد نزدیک با زهره در اوت ۲۰۲۵ آماده می‌کند. سپس Juice یک سری افزایش سرعت دریافت می‌کند که به آن اجازه می‌دهد از کنار زهره و زمین عبور کند. ESA این فرآیند را به «نوشیدن سه اسپرسو پشت سرهم در اکتشافات فضایی» توصیف کرده است. این به فضاپیما اجازه می‌دهد تا در نهایت به مشتری نزدیک شود.
مانور صرفه‌جویی در سوخت
شاید بپرسید چرا سرعت Juice کاهش می‌یابد.
در حالی که به نظر پارادوکسیکال است که قبل از یک سفر طولانی به مشتری، سرعت کاهش یابد، این مانور در واقع بهره‌وری سوخت را به حداکثر می‌رساند. با استفاده از جاذبه سیارات، ESA می‌تواند به طرز قابل توجهی مقدار سوخت مورد نیاز برای سفر را کاهش دهد.
اگر Juice به سمت مریخ افزایش سرعت می‌داد، باید برای مدت طولانی منتظر سیاره بعدی برای موقعیت مناسب کمک‌گرانش می‌ماند. هم‌آهنگی دقیق سیارات برای یک مانور کمک‌گرانش موفق حیاتی است.
با کاهش سرعت اکنون، Juice می‌تواند از جاذبه زمین برای تنظیم مسیرش به طریقی استفاده کند که برای کمک‌گرانش‌های آینده از زهره و زمین آماده شود. ESA آن را به عنوان «مسیر دیدنی» توصیف می‌کند. «این اولین مانور ترمزی راهی برای گرفتن یک میانبر از طریق سیستم داخلی خورشیدی است.»
سوختی که از طریق این مانور صرفه‌جویی می‌شود، به فضاپیما اجازه می‌دهد در ارتفاع تنها ۲۰۰ کیلومتری از سطح حامل اقیانوس گنیمد قرار گیرد، تسهیل اندازه‌گیری‌های علمی بسیار دقیق.
عملیات ماموریت مسیر Juice را با دقت تنظیم کرده‌اند تا از پروازهای به موقع و با سرعت بالا از ماه و زمین اطمینان حاصل کنند. «آن‌ها به موفقیت اعتماد دارند، اما این چالشی پرخطر است که هیچ ماموریت فضایی دیگری تاکنون با آن مواجه نشده است.» ESA اعلام کرد .
Juice از ۱۷ تا ۲۲ اوت در تماس مداوم با ایستگاه‌های زمینی خواهد بود و اپراتورها داده‌ها را به صورت ۲۴ ساعته نظارت خواهند کرد.
«پرواز دوگانه ماه-زمین یک محیط آزمایشی عالی برای تیم‌های ابزار ارائه می‌دهد تا برای اولین بار داده‌هایی از یک سطح واقعی در فضا جمع‌آوری و تحلیل کنند.» ESA ذکر کرد.
