Rymdbyråerna i världen har några riktigt ambitiösa planer i åtanke för det kommande decenniet. Förutom uppdrag som kommer att söka bevis för tidigare (och kanske nuvarande) liv på Mars, nästa generations rymdteleskop och "återvända till månen" finns det uppdrag som kommer att utforska Jupiters månar för tecken på utomjordiskt liv. Dessa inkluderar ESA: s JUpiter Icy Moon Explorer (JUICE), som kommer att lanseras 2022.
Som en del av byråns Cosmic Vision 2015-2025-program kommer detta rymdskepp att göra detaljerade observationer av Jupiter och tre av dess stora månar - Ganymede, Callisto och Europa - för att se om de verkligen kan hysa livet i deras interiörer. I slutet av förra månaden (25 februari) levererades det första instrumentet som kommer att flyga ombord på JUICE och hjälp i dessa ansträngningar och inledde processen för integration med rymdskeppet.
Detta instrument är känt som den ultravioletta spektrografen (UVS), som designades och byggdes av Southwest Research Institute (SwRI) i San Antonio, Texas. UVS-instrumentet finns nu hos tillverkarens (Airbus SE) Defense & Space Division i Friedrichshafen, Tyskland, där det kommer att integreras i rymdskeppet.
Som en del av JUICE: s avancerade svit av vetenskapliga instrument kommer UVS att göra närbildsobservationer av Europa, Ganymede och Callisto och spela in UV-ljuset som de avger i intervallet 55 till 210 nanometer (nm). På så sätt kommer instrumentet att avslöja sammansättningen av deras ytor och atmosfärer, vilket gör det möjligt för utredare att se hur dessa iskroppar interagerar med Jupiter och dess enorma magnetosfär.
Steven Persyn, biträdande chef för SwRI: s rymdvetenskapliga och tekniska avdelning, är också projektledare för JUICE-UVS. Som han sade i ett nyligen pressmeddelande från SwRI:
”Det har varit en enorm teaminsats att få detta instrument - känt som JUICE-UVS - byggt, testat och levererat. 2013 valdes UVS för att representera NASA på det första ESA-ledda uppdraget till en yttre planet. Att uppfylla både NASAs och ESAs specifikationer var utmanande, men vi gjorde det. "
Totalt kommer JUICE att vara utrustad med tio avancerade instrument som möjliggör alla typer av vetenskapliga experiment. UVS är en del av JUICE: s fjärranalyspaket, som inkluderar JANUS optiska kamera, Moons and Jupiter Imaging Spectrometer (MAJIS) och Sub-millimeter Wave Instrument (SWI) - som kommer att kartlägga Jupiters moln och ytorna på dess månar till bestämma deras sammansättning och mäta deras temperaturer.
Nästa upp är rymdfarkostens geofysiska paket, som består av GAnymede Laser Altimeter (GALA), Radar for Icy Moons Exploration (RIME), och Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons (3GM) radiovetenskapliga experiment. Dessa gör det möjligt för uppdragsforskare att utforska månens yta och underytan, undersöka deras atmosfärer (och Jupiters) och mäta deras tyngdfält.
Till sist finns det in-situ-paketet, som består av en magnetometer (J-MAG), partikelmiljöpaketet (PEP), instrumentet Radio & Plasma Wave Investigation (RPWI). Dessa gör det möjligt för JUICE-teamet att studera partikelmiljön i Jupitersystemet och de joniserade partiklarna (alias plasma) som skapas genom interaktioner mellan månens atmosfär och Jupiters magnetfält.
Det finns också ett rymdskepp telekommunikationsexperiment som kallas Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment (PRIDE). Detta instrument kommer att använda markbaserade radioteleskop och en process som kallas Very Long Baseline Interferometry (VLBI) för att exakt bestämma rymdskeppets position och hastighet.
SwRI har en lång historia av att ge stöd och ledarskap till NASA-uppdrag, som inkluderar Nya horisonter uppdrag och Juno uppdrag till Jupiter. Under uppdrag av SwRI-medlemmarna Alan Stern och Scott Bolton genomförde dessa uppdrag den första flyby av Pluto och en KBO (Arrokoth) och gav den mest detaljerade studien av Jupiters atmosfär och interiör hittills (respektive). Som Persyn sa:
”JUICE-UVS är den femte i den här serien av SwRI-byggda ultravioletta spektrografer, och det drar stor nytta av den designerfarenhet som vårt team fått från Juno-UVS-instrumentet, som för närvarande arbetar i Jupiters hårda strålningsmiljö. Varje successivt instrument vi bygger är mer kapabelt än föregångaren. ”
De andra nio instrumenten testas för närvarande av sina respektive team och kommer att levereras för integration senare i år. UVS utgör NASA: s bidrag till uppdraget, vars utveckling leds av SwRI och inkluderade ytterligare forskare från University of Colorado Boulder, SETI Institute och internationella partners från Storbritannien, Belgien och Frankrike.
JUICE planeras att lanseras någon gång 2022 och kommer att anlända till Jupiter 2029. Det kommer snart att anslutas av NASA: s Europa Clipper, som är planerad att lanseras år 2024 och kommer att komma runt Jupiter år 2027 eller 2030 (beroende på vilken startprofil som valts). Dessa två uppdrag kommer att hjälpa varandra genom att utföra kompletterande sökningar efter biosignaturer på Jupiters isiga måne.
Ända sedan Voyager sonder som passerade genom Jupitersystemet 1979 har forskare spekulerat om möjligheten att det kan finnas ett inre hav under den iskalla ytan i Europa, och eventuellt liv. Efter över fyra decennier av väntan kan mänskligheten äntligen ha en chans att se om detta kan vara fallet. Äntligen en chans att lära sig om vi är ensamma i universum eller inte!
