Aunque aún faltan siete años para alcanzar Júpiterel JUGO La misión avanza a buen ritmo, y una prueba reciente simuló la nave espacial de la misión volando cerca de la luna helada de Jovia, Calisto.
Habiendo despegado desde el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa Hace un añoel Explorador de las Lunas Heladas de Júpiter, conocido para abreviar como JUICE, todavía se encuentra en el interior sistema solar, preparándose para una serie de asistencias gravitacionales que lo lanzarán a una trayectoria que le permitirá encontrarse con Júpiter en 2031. Su primer puerto de escala será la luna galileana más externa del planeta gigante, Calisto. Este será el primero de los 35 sobrevuelos planificados de las lunas Calisto del planeta gaseoso. Ganímedes y europaantes de que la nave espacial entre en órbita alrededor de Ganímedes.
En el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) en Alemania, el equipo de la misión ya se está preparando para este primer sobrevuelo, pero utilizando el modelo de ingeniería de la nave espacial. Esta es una réplica exacta del modelo de vuelo que actualmente navega por el espacio, con el mismo hardware, software e instrumentos. La única diferencia es que se encuentra en una sala limpia en Darmstadt.
El problema que enfrenta JUICE, y de hecho cualquier misión a Júpiter, es un tiempo de retardo – cuánto tiempo tardan las señales de radio en llegar a la nave espacial desde la Tierra y viceversa. Este relevo puede tardar 33 minutos cuando Júpiter está en su punto más cercano a la Tierra (oposición) y 54 minutos cuando está al otro lado del sistema solar. Por lo tanto, JUICE está programado con un software que puede pensar y planificar de forma autónoma sin esperar órdenes.
Un ejemplo de dónde la autonomía de JUICE será vital es cuando se observen las características de la superficie de Callisto durante los sobrevuelos. Sin embargo, debido a que no podemos saber la posición exacta de JUICE cuando pasa a través del campo gravitacional de Calisto, la computadora a bordo debe tomar el control y ajustar la orientación de la nave espacial para que pueda apuntar a características individuales de la superficie con sus instrumentos con una precisión de una fracción de grado. .
“Necesitamos que JUICE sea capaz de reaccionar con sus propios ‘ojos’ y su propio ‘cerebro'”, afirmó Ignacio Tanco, director de Operaciones de Vuelo de JUICE, en la Agencia Espacial Europea. Comunicado de prensa. “Cuando Calisto aparece en el campo de visión de su cámara de navegación, necesita poder identificar características importantes en la superficie de la luna, rotar para apuntar sus instrumentos hacia ellas y luego continuar girando para mantenerlas a la vista mientras pasa volando. “.
El equipo de ESOC tuvo que hacer creer al modelo de ingeniería que realmente estaba en el espacio y sobrevolando a Calisto proyectando imágenes de Calisto generadas por computadora en la cámara de navegación del modelo. Las imágenes imitaron la orientación y fase que tendrá Calisto cuando JUICE realice el sobrevuelo real en 2031.
Giulio Pinzan, ingeniero de operaciones de naves espaciales de la Agencia Espacial Europea, lo comparó con sujetar el modelo de ingeniería a un casco de realidad virtual inmersivo y dejarlo moverse por ese espacio virtual.
“El software de navegación tuvo que reaccionar a estas imágenes”, afirma Pinzan. “Si notaba que se estaba acercando a Calisto en el ángulo equivocado o en la dirección ligeramente equivocada, tenía que intentar corregir estos errores sin nuestra ayuda”.
Se reservaron tres días para las pruebas en ESOC, y no se esperaba que fuera un camino de rosas: el objetivo de estas prácticas es suavizar los problemas. Debido a la complejidad de la tarea, no era factible realizar la prueba primero en un simulador de software, donde se podían solucionar la mayoría de los gremlins. En cambio, el equipo de JUICE esperaba tener que soportar muchas pruebas y errores, así como reescribir el software, para que funcionara.
Sin embargo, el modelo de ingeniería tuvo éxito desde el primer día, apuntando con éxito a las imágenes de Calisto y manteniéndose fijadas en lugares de la superficie helada de la luna mientras realizaba un sobrevuelo virtual, rodando para mantener la luna a la vista.
“Realmente tenemos que elogiar a nuestro equipo de Flight Dynamics”, dijo Giulio. “Sus cálculos matemáticos fueron acertados y nos permitieron realizar un sobrevuelo limpio en los primeros intentos a pesar de la falta de experiencia que normalmente obtendrían al experimentar con el simulador de software. Fue realmente increíble. Incluso nos sorprendieron a nosotros”.
El próximo paso Para la misión JUICE en el mundo real hay una Asistencia de Gravedad Lunar-Tierra, o LEGA para abreviar, en agosto. Primero, JUICE pasará volando por nuestro luna y robar parte de su impulso orbital, seguido menos de 24 horas después por pasar rápidamente la Tierra y obtener una asistencia de gravedad adicional para aumentar su velocidad. Es la primera vez que se intenta este tipo de asistencia de doble gravedad, pero debido a que JUICE es una de las naves espaciales interplanetarias más masivas jamás lanzadas, necesita más ayuda para moverse entre planetas. En 2025, JUICE recibirá asistencia gravitacional adicional de Venusy luego dos sobrevuelos más solo de la Tierra en 2026 y 2029 le darán a la nave espacial la velocidad suficiente para salir del pozo de gravedad del sol y dirigirse finalmente hacia Júpiter.