ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับ JUICE รอบดาวพฤหัสบดีซึ่งมีดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ Io, Europa, Ganymede และ Callisto เครดิตรูปภาพ: ESA/ATG medialab; ดาวพฤหัสบดี: NASA/ESA/J. นิโคลส์ (มหาวิทยาลัยเลสเตอร์); แกนิมีด: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/มหาวิทยาลัยแอริโซนา; คาลลิสโตและยุโรป: NASA/JPL/DLR
เตรียมดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวพฤหัส ยุโรปกำลังมาหาคุณ วันนี้ JUICE ภารกิจแรกของยุโรปไปยังดาวพฤหัสบดี ประสบความสำเร็จในการปล่อยตัวจากเฟรนช์เกียนา และตอนนี้กำลังบินไปสู่ระบบดาวพฤหัสบดีอย่างแปลกประหลาด มันจะไปถึงก๊าซยักษ์ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2574 และเมื่อจะให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับดวงจันทร์น้ำแข็งขนาดใหญ่ 3 ดวงของมัน และวิธีที่ดาวเคราะห์มีปฏิสัมพันธ์กับพวกมันและวัตถุอื่นๆ ที่โคจรรอบมัน
ภารกิจขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) เดิมกำหนดไว้ในวันที่ 13 เมษายน แต่เนื่องจากความเสี่ยงจากฟ้าผ่า (น่าขันสำหรับภารกิจสู่ดาวพฤหัสบดี) ถูกเลื่อนออกไปเป็นวันถัดมา เนื่องจากการเปิดตัวครั้งนี้มีความแม่นยำอย่างไม่น่าเชื่อ ภารกิจจำเป็นต้องเปิดตัวภายในหนึ่งวินาทีของเวลาที่วางแผนไว้ ไม่เช่นนั้นภารกิจจะรวบรวมความเร็วไม่เพียงพอที่จะหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของโลก
“กรอบเวลาการปล่อยยานนั้นแคบมากสำหรับภารกิจประเภทนี้ ซึ่งเป็นวิถีโคจรระหว่างดาวเคราะห์ เพราะพวกเขาจะต้องออกจากขอบเขตอิทธิพลของโลก” อิกนาซิโอ ทันโก ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการยานอวกาศ JUICE กล่าวกับ IFLScience
“พวกมันต้องมีความเร็วมากเกินไปที่จะทำให้โพรบในกรณีนี้สามารถปีนออกจากบ่อแรงโน้มถ่วงของโลกได้ ดังนั้นหากเรายิงด้วยความเร็วต่ำกว่า มันก็จะถูกจับและอยู่ในวงโคจรรอบโลก”
แต่พลังของจรวดเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะเข้าถึงได้ดาวพฤหัสบดีห่างออกไปประมาณ 890 ล้านกิโลเมตร (553.5 ล้านไมล์) ดังนั้น JUICE จะต้องขโมยพลังงานวงโคจรจากดาวศุกร์และระบบโลกด้วยการเคลื่อนที่ช่วยด้วยแรงโน้มถ่วงเพื่อยิงตัวเองไปข้างหน้า ในการเดินทางแปดปี JUICE จะบินผ่านดาวศุกร์หนึ่งครั้งและโลกสามครั้ง อันแรกเป็นการซ้อมรบที่ไม่เหมือนใครโดยใช้ทั้งดวงจันทร์และโลก และอันสุดท้ายจะเกิดขึ้นในปี 2572 เพียงสองปีก่อนที่จะถึงดาวพฤหัสบดี
หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ยานอวกาศก็จะมีความเป็นไปได้ที่ดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งซึ่งอาจจะเป็นดาวเคราะห์น้อย 223 โรซาจะโคจรผ่านในแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก ก่อนที่จะบินผ่านดวงจันทร์ครั้งแรกแกนีมีดหลังจากนั้นก็จะเข้าสู่วงโคจรรอบดาวพฤหัสบดี จากนั้นภารกิจวิทยาศาสตร์ก็เริ่มต้นขึ้นอย่างจริงจัง
“มันเป็นภารกิจที่สำคัญมากเพราะเราต้องการทราบว่ามีสถานที่เอื้ออาศัยได้ภายในดวงจันทร์น้ำแข็งหรือไม่ เช่น ยูโรปา แกนิมีด หรือคัลลิสโต นั่นคือคำถามหลักของภารกิจ” ดร.โอลิเวียร์ วิทัส นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ทำงานในแง่มุมทางวิทยาศาสตร์ของภารกิจ กล่าวกับ IFLScience
มีคำถามปลายเปิดมากมายเกี่ยวกับดวงจันทร์กาลิลีทั้งสามดวงนี้ยุโรปมีพื้นผิวที่กระฉับกระเฉง โดยมีรอยแตกในเปลือกน้ำแข็ง ใต้ท้องทะเลลึกอาจสัมผัสกับแกนกลางของหินได้ คาลลิสโตมีพื้นผิวที่เก่าแก่ที่สุดในระบบสุริยะ แต่ก็อาจซ่อนมหาสมุทรไว้ใต้เปลือกน้ำแข็งที่หนากว่ามาก แกนีมีด ซึ่งเป็นเป้าหมายหลักของภารกิจ อาจเป็นวัตถุที่อยู่ระหว่างกลาง โดยมีมหาสมุทรที่มีน้ำมากกว่ามหาสมุทรทั้งหมดถึง 2 เท่า แต่ไม่ใกล้กับพื้นผิวโลกเท่ากับยุโรป
“มหาสมุทรนี้อยู่ที่ไหน? มันอยู่ไกลจากพื้นผิวหรือไม่? สิ่งสำคัญคือต้องทราบความหนาของเปลือกน้ำแข็งที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรและขนาดมหาสมุทรนี้ด้วย ความลึกคืออะไร?” ดร. Witasse กล่าว พร้อมแบ่งปันคำถามเร่งด่วนบางประการเกี่ยวกับการตกแต่งภายในแกนีมีด
ยานอวกาศจะบินผ่านยุโรปสองครั้ง, แกนีมีด 12 ครั้ง และผ่านคาลลิสโต 21 ครั้ง หลังจากบินผ่านแล้ว ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2577 JUICE จะเข้าสู่วงโคจรรอบแกนีมีด และกลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่โคจรรอบดวงจันทร์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ของเราเอง แกนิมีดนั่นเองดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะและเป็นแห่งเดียวที่มีสนามแม่เหล็ก JUICE จะอุทิศส่วนหลังของภารกิจหลัก และอาจขยายภารกิจทั้งหมดหากเชื้อเพลิงเอื้ออำนวย เพื่อศึกษาความอยากรู้อยากเห็นนี้
“ภายในดวงจันทร์แกนีมีดทั้งหมดจะได้รับการศึกษาด้วย JUICE ดังนั้นไม่เพียงแต่มหาสมุทรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชั้นน้ำแข็งด้วย เพราะใต้พื้นผิวน้ำแข็งและมหาสมุทรอาจมีชั้นน้ำแข็งอีกชั้นหนึ่ง และข้างใน กลางดวงจันทร์ คุณมีแกนเหล็ก มันเป็นแกนกลางที่เราคิดว่าเป็นของเหลวและสร้างสนามแม่เหล็กของมันเอง นั่นเป็นเรื่องพิเศษในระบบสุริยะที่มีดวงจันทร์ที่สร้างสนามแม่เหล็กของมันเอง” ดร.วิทัส กล่าวกับ IFLScience
ภารกิจนี้จะร่วมมือกับ Europa Clipper ของ NASA ซึ่งจะมุ่งเน้นไปที่ดวงจันทร์ดวงเล็กกว่า รวมถึงหอดูดาวอื่นๆ ที่ศึกษาดาวพฤหัสบดี ดาวพฤหัสบดีเองก็เป็นเป้าหมายในการสำรวจที่น่าเหลือเชื่อ ดวงจันทร์น้ำแข็งสามดวงและดวงจันทร์ภูเขาไฟไอโอนั้นแตกต่างกันมาก และ JUICE จะช่วยให้เราเข้าใจว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร กับ92 ดวงจันทร์และนับต่อไปเรื่อยๆ ระบบดาวพฤหัสบดีก็เหมือนกับระบบสุริยะขนาดจิ๋ว ด้วยการสังเกตการณ์ JUICE จะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับระบบสุริยะของเราและระบบสุริยะอื่นๆ และอาจให้ข้อมูลเชิงลึกว่าดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์มีลักษณะอย่างไรในที่อื่นๆ ในจักรวาล
ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ JUICE หวังจะบอกเรา แต่ทุกภารกิจกลับจบลงด้วยการค้นพบสิ่งที่เราไม่คาดคิด ดังนั้นเราจึงมั่นใจว่าจะได้รับความประหลาดใจมากมายจากภารกิจที่น่าตื่นเต้นนี้เช่นกัน
