Juice's maan-aarde flyby: alles wat je moet weten

Wat gebeurt er?

Het is een dubbele wereldprimeur. De eerste maan-aarde flyby, en de eerste dubbele zwaartekracht assistentiemanoeuvre ooit. Het zal de snelheid en richting van Juice veranderen om de koers door de ruimte te veranderen, maar het is een gewaagde prestatie; de geringste fout kan Juice uit koers brengen en het einde van de missie betekenen.

Na de lancering van Juice in april 2023 is deze maan-aarde-flyby de eerste stap in de wals van het ruimtevaartuig door het zonnestelsel tijdens de reis naar Jupiter.

Tijdens de flyby buigt de aarde het traject van Juice door de ruimte, “remt” het en leidt het op koers voor een flyby van Venus in augustus 2025. Vanaf dat moment zullen de energieboosts starten, waarbij Juice wordt opgezweept door Venus en vervolgens twee keer door de aarde - het ruimteverkenningsequivalent van het drinken van drie espresso's achter elkaar.

Waarom moet deze manoeuvre gebeuren?

Jupiter is gemiddeld 'slechts' 800 miljoen km van de aarde verwijderd. Zonder een enorme raket zou het direct sturen van Juice naar de gigantische planeet een onmogelijke 60.000 kg drijfgas aan boord vereisen. En dan zou Juice een enorme extra hoeveelheid drijfgas moeten dragen om zichzelf voldoende te vertragen om in een baan rond Jupiter te komen, in plaats van er gewoon langs te zoeven en de ruimte in te gaan.

Juice neemt dus de pittoreske route, waarbij de satelliet de zwaartekracht van andere planeten gebruikt om de baan door de ruimte heen zorgvuldig aan te passen en ervoor te zorgen dat het met de juiste snelheid en richting bij Jupiter aankomt. Deze ongelooflijk complexe, voortdurend veranderende route is zorgvuldig gepland door het toegewijde missieanalyseteam van Juice in de afgelopen 20 jaar.

Enigszins contra-intuïtief is het gebruik van de maan-aarde flyby om Juice op dit punt van de reis af te remmen eigenlijk efficiënter dan het gebruik van de flyby om het te versnellen. Als we in plaats daarvan deze flyby hadden gebruikt om Juice een boost naar Mars te geven, hadden we lang moeten wachten op de volgende planetaire flyby. Deze eerste “remmanoeuvre” is een manier om een kortere weg door het binnenste zonnestelsel te nemen.

Lees meer over waarom Juice's reis naar Jupiter zo lang en complex is

Hoe zorgen we ervoor dat het lukt?

Missieoperators hebben het pad van Juice al aangepast om ervoor te zorgen dat het eerst op de maan aankomt, dan een dag later op aarde, op precies het juiste moment, met de juiste snelheid en in de juiste richting reizend. Ze hebben vertrouwen in succes, maar dit is een riskante uitdaging waar geen enkele andere ruimtemissie ooit mee te maken heeft gehad.

Zoals Juice's Spacecraft Operations Manager, Ignacio Tanco het stelt: "Het is alsof je heel snel door een heel smalle gang gaat."

Juice zal extreem dicht bij zowel de maan als de aarde komen, wat betekent dat realtime precisie vereist is bij alle navigatiemanoeuvres. Van 17 tot 22 augustus staat Juice voortduren in contact met grondstations over de hele wereld. Elke seconde van de weg, dag en nacht, zullen operators de gegevens van Juice nauwlettend in de gaten houden en eventuele kleine aanpassingen doen die nodig zijn om het ruimtevaartuig op de juiste koers te houden.

Wetenschappelijke bonus!

Alsof het sturen van Juice rond twee enorme ruimteobstakels niet genoeg was, zal ESA ook de tien wetenschappelijke instrumenten van het ruimtevaartuig activeren terwijl het langs de maan en de aarde passeert.

De maan-aarde-flyby biedt een uitstekende testomgeving voor instrumentteams om voor het eerst gegevens van een echt ruimteoppervlak te verzamelen en te analyseren. Voor sommige instrumenten is dit de enige mogelijkheid om bepaalde metingen te doen tijdens Juice's achtjarige reis naar Jupiter. Het geeft wetenschappers en ingenieurs de kans om hun instrumenten te kalibreren, eventuele resterende problemen op te lossen en wie weet doen ze zelfs enkele verrassende wetenschappelijke ontdekkingen.

De maan-aarde flyby is met name essentieel voor Juice's Radar for Icy Moon Exploration (RIME) instrument.  RIME-gegevens worden verstoord door wat elektronisch ruis in het ruimtevaartuig.

De vlucht van de maan op 19 augustus is een van de weinige kansen voor aankomst op Jupiter voor het RIME-team om te controleren hoe dit geluid de prestaties van het instrument beïnvloedt. Tijdens de dichtstbijzijnde nadering tot de maan heeft RIME acht minuten om alleen te observeren, waarbij de andere instrumenten zijn uitgeschakeld of zijn ingesteld op de stille modus. Op basis van deze waarnemingen zal het RIME-team werken aan een algoritme om het geluidsprobleem te verhelpen.

Hoe kun je de manoeuvre volgen?

Een paar gelukkigen kunnen misschien zelfs Juice boven het hoofd zien passeren, waarbij het ruimtevaartuig rechtstreeks over Zuidoost-Azië en de Stille Oceaan vliegt. Een krachtige verrekijker of telescoop geeft je de beste kans om het ruimtevaartuig te zien. De trajectgegevens zijn hier te vinden.

Ondertussen zullen de twee bewakingscamera's aan boord van Juice foto's maken tijdens de vlucht tussen de maan en de aarde, die we openbaar zullen delen via sociale media en onze Rocket Science-blog zodra deze op aarde worden ontvangen.

Volg @ESA_Juice en @esaoperations op X voor de laatste updates.