¿Existe un proyecto de ingeniería tecnológica más complicado y sofisticado que una nave espacial? Tal vez un acelerador de partículas o un proyecto de potencia de fusión. Pero aparte de esos dos, la respuesta es probablemente no.
Las naves espaciales como el JUGO de la ESA no salen del laboratorio listas para salir. Cada nave espacial como JUICE es un diseño singular, y requieren años, o incluso una década o más, de trabajo antes de ver una plataforma de lanzamiento. Con una fecha de lanzamiento programada para 2022, JUICE está en el medio de todo ese trabajo. Ahora sus cámaras están capturando imágenes de Júpiter y sus lunas heladas como parte de su calibración y ajuste de navegación.
"¡Se sintió particularmente significativo realizar nuestras pruebas ya en nuestro destino!"
Gregory Jonniaux, experto en navegación basada en visión en Airbus Defence and Space.
JUICE significa Jupiter Icy Moons Explorer. Su misión es orbitar a Júpiter y realizar sobrevuelos repetidos de las lunas oceánicas del gigante gaseoso: Calisto, Ganímedes y Europa. Para la fase final de su misión, JUICE se establecerá en una órbita alrededor de Ganímedes, la luna más grande del Sistema Solar, para una mirada extendida. (JUICE será la primera nave espacial en orbitar la luna de otro planeta). Al final de su misión en febrero de 2034, la nave espacial será desmantelada al impactar a Ganímedes.
Su perfil de misión es bastante complejo, y toda esa complejidad requiere una navegación precisa. La NavCam (cámara de navegación) de la nave espacial desempeñará un papel importante en la búsqueda de la posición y la velocidad de JUICE en relación con las lunas que visita. (El seguimiento por radio también ayudará, por supuesto). Una señal de radio de ida y vuelta entre la Tierra y Júpiter toma aproximadamente 1 hora y 45 minutos, por lo que es necesario un sistema de navegación autónomo. NavCam es una parte crítica de ese sistema.
Estas imágenes de Júpiter y sus lunas fueron tomadas con NavCam, pero no mientras estaba conectado a la nave espacial. Un equipo de ingenieros de Airbus, el contratista principal de la misión JUICE, llevó a NavCam al techo de un edificio en las instalaciones de Airbus en Toulouse, Francia. El objetivo era probar NavCam en condiciones de cielo real.
Probaron un modelo de ingeniería de NavCam y se centraron en las diversas interfaces de software y hardware, incluido el procesamiento de imágenes y el software de navegación a bordo. No solo observaron la Luna y otros objetos, sino también el eventual objetivo de la nave espacial, Júpiter y sus lunas.
"Como era de esperar, a unos 640 millones de kilómetros de distancia, las lunas de Júpiter se ven solo como un píxel o dos, y Júpiter en sí parece saturado en las imágenes de larga exposición necesarias para capturar tanto las lunas como las estrellas de fondo, pero estas imágenes son útiles para "sintonice nuestro software de procesamiento de imágenes que se ejecutará de forma autónoma a bordo de la nave espacial", dice Gregory Jonniaux, experto en navegación basada en visión de Airbus Defence and Space, en un comunicado de prensa. "¡Se sintió particularmente significativo realizar nuestras pruebas ya en nuestro destino!"
El ambiente alrededor de Júpiter es particularmente desagradable cuando se trata de radiación. NavCam, así como todos los otros sistemas de la nave espacial, deben protegerse de esa radiación. Toda la instrumentación y los sistemas son críticos, pero quizás ninguno sea tan crítico como el equipo de navegación como NavCam.
El propósito de NavCam es proporcionar la navegación finamente ajustada necesaria para operar en la región. JUICE no solo será la primera nave espacial en orbitar la luna de otro planeta, sino que sus sobrevuelos lo llevarán muy cerca de las lunas, entre 200 km y 400 km de las superficies. La navegación de precisión de NavCam permitirá que JUICE viaje de manera segura y efectiva alrededor de Júpiter, y también para ahorrar combustible.
Por supuesto, las cosas se verán muy diferentes una vez que la nave espacial esté en Júpiter. Durante los sobrevuelos y durante la órbita de Ganímedes, NavCam podrá ver las características de la superficie en las lunas. Parte de las pruebas de NavCam consistió en proporcionarle imágenes simuladas de lo que verá una vez que esté allí.
"Las vistas simuladas de las lunas de Júpiter dan una impresión más realista de lo que capturará nuestra NavCam durante los sobrevuelos", agregó Daniele Gherardi, experta en orientación, navegación y control de la ESA, en el mismo comunicado de prensa. "Por supuesto, el conjunto de cámaras científicas de alta resolución nos impresionará con aún más detalles de estas enigmáticas lunas".
El sistema de imágenes al que se refiere Gherardi se llama JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator). Es un sistema de imágenes sofisticado de alta resolución con una resolución espacial de hasta 2,4 m / píxel (7,9 pies / píxel). También proporciona estéreo imágenes y se integrará con datos espectrales, láser y de radar para proporcionar mediciones de geomorfología.
Esta no es la única prueba que NavCam se someterá a medida que la ESA y Airbus se encaminen hacia el lanzamiento final de la misión en 2022. A finales de año, NavCam se probará con un "conjunto de ópticas de rendimiento representativo de vuelo completo". Después de eso, se probará su integración con el resto de la nave espacial JUICE. Y después del lanzamiento, la ESA utilizará un modelo de ingeniería de NavCam para apoyar las operaciones de la misión.
Es un camino por recorrer antes de que se lance JUICE, pero estas fechas tienen una forma de engañarnos. No fue hace tanto tiempo que estábamos esperando pacientemente a que la nave espacial JUNO de la NASA se lanzara a Júpiter. Ahora, JUNO ha estado orbitando a Júpiter durante más de tres años, y la NASA ha extendido su misión hasta julio de 2021.
Pero aunque JUNO se trata principalmente de Júpiter, JUICE se está enfocando en las lunas oceánicas alrededor de Júpiter, tratando de establecer su potencial para sostener la vida. Pero no puede hacer eso sin una navegación de precisión, y de eso se trata NavCam.
MÁS:
- Comunicado de prensa de la ESA: LA MISIÓN JUPITER TOMA LAS PRIMERAS IMÁGENES DEL DESTINO - DESDE LA TIERRA
- ESA: Misión JUGO
- Video de la revista Space: Explorando las lunas heladas de Júpiter. Europa Clipper de la NASA y JUICE de la ESA
