Die Mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) wird mit insgesamt elf wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet sein, die den Gasriesen Jupiter und seine Monde, auf denen riesige Ozeane vermutet werden, untersuchen sollen.
JUICE ist die erste große Wissenschaftsmission des ESA-Programms „Cosmic Vision 2015–2025“. Die Sonde soll 2022 ins All starten und 2030 am Jupiter ankommen. Anschließend wird sie für mindestens drei Jahre detaillierte Beobachtungen auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems sowie auf drei seiner größten Monde – Ganymed, Kallisto und Europa – durchführen.
Unter den Eisoberflächen dieser drei Monde werden riesige Ozeane mit Wasser vermutet, JUICE wird diese Oberflächen sondieren, vermessen und ihre verborgenen Ozeane auf potentielle Lebensformen untersuchen.
Der Ausschuss der ESA für das Wissenschaftliche Programm (SPC) hat die Aufnahme zusätzlicher Instrumente bestätigt, darunter Kameras und Spektrometren, ein Laser-Höhenmesser sowie ein Radar, das Eisschichten durchdringt.
Zu den weiteren Instrumenten an Bord zählen ein Magnetometer, Plasma- und Partikelmessinstrumente sowie Radio Science-Equipment. Die Instrumente werden mittels Förderungen der jeweiligen Nationen von wissenschaftlichen Teams aus 15 europäischen Ländern, den USA und Japan entwickelt.
„Die Auswahl der Instrumente für die JUICE-Sonde ist ein entscheidender Meilenstein für die erste ESA-Mission ins äußere Sonnensystem. Dies ist eine beispiellose Gelegenheit, der Welt Europas führende technologische und wissenschaftliche Kompetenz zu demonstrieren“, so Alvaro Giménez Cañete, Direktor der ESA für Wissenschaft und robotische Exploration.
„Die ausgewählten Instrumente sind auf sämtliche wissenschaftliche Ziele der Mission abgestimmt, von vor Ort Messungen am riesigen Magnetfeld des Jupiters und seiner Plasmaumgebung, bis hin zu Fernbeobachtungen der Oberfläche und dem Inneren seiner drei Eismonde“, fügt der ESA-Koordinator für Sonnensystem-Missionen, Luigi Colangeli, hinzu.
Während der gesamten Mission wird JUICE die Atmosphäre und Magnetosphäre des Jupiters sowie die Wechselwirkungen des riesigen Gasplaneten mit seinen vier Galileischen Monden – die drei Eismonde und Io – beobachten.
Die Raumsonde wird ein Dutzend Mal an Kallisto vorbeifliegen, dem kraterreichsten Objekt im Sonnensystem, und zwei Mal am Jupitermond Europa, um die ersten Vermessungen der Dicke seiner Eiskruste vorzunehmen.
Schließlich wird JUICE in einer Umlaufbahn von Ganymed kreisen, wo sie die Eisoberfläche sowie die innere Struktur dieses Jupitermondes samt seines unter der Oberfläche verborgenen Ozeans erforschen wird.
Ganymed ist der größte Mond des Sonnensystems und der einzige, von dem bekannt ist, dass er sein eigenes Magnetfeld erzeugt. Daher wird JUICE seine einzigartigen magnetischen und plasmabasierten Interaktionen mit der Magnetosphäre des Jupiters detailliert beobachten.
„Jupiter und seine Eismonde bilden eine Art eigenständiges Miniatur-Sonnensystem, welches europäischen Wissenschaftlern und unseren internationalen Partnern die Möglichkeit gibt, mehr über die Formation von potentiell bewohnbaren Welten in den Umlaufbahnen anderer Sterne zu erfahren“, erklärt Dmitrij Titov, wissenschaftlicher ESA-Mitarbeiter der JUICE-Mission.
Die bereits getroffene Auswahl der Instrumente hilft sicherzustellen, dass der für 2022 angesetzte Start der JUICE planmäßig stattfinden kann.
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ESA GIBT INSTRUMENTE FÜR JUICE-MISSION BEKANNT
21 Februar 2013
Die Mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) wird mit insgesamt elf wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet sein, die den Gasriesen Jupiter und seine Monde, auf denen riesige Ozeane vermutet werden, untersuchen sollen.
JUICE ist die erste große Wissenschaftsmission des ESA-Programms „Cosmic Vision 2015–2025“. Die Sonde soll 2022 ins All starten und 2030 am Jupiter ankommen. Anschließend wird sie für mindestens drei Jahre detaillierte Beobachtungen auf dem größten Planeten unseres Sonnensystems sowie auf drei seiner größten Monde – Ganymed, Kallisto und Europa – durchführen.
Unter den Eisoberflächen dieser drei Monde werden riesige Ozeane mit Wasser vermutet, JUICE wird diese Oberflächen sondieren, vermessen und ihre verborgenen Ozeane auf potentielle Lebensformen untersuchen.
Der Ausschuss der ESA für das Wissenschaftliche Programm (SPC) hat die Aufnahme zusätzlicher Instrumente bestätigt, darunter Kameras und Spektrometren, ein Laser-Höhenmesser sowie ein Radar, das Eisschichten durchdringt.
Zu den weiteren Instrumenten an Bord zählen ein Magnetometer, Plasma- und Partikelmessinstrumente sowie Radio Science-Equipment. Die Instrumente werden mittels Förderungen der jeweiligen Nationen von wissenschaftlichen Teams aus 15 europäischen Ländern, den USA und Japan entwickelt.
„Die Auswahl der Instrumente für die JUICE-Sonde ist ein entscheidender Meilenstein für die erste ESA-Mission ins äußere Sonnensystem. Dies ist eine beispiellose Gelegenheit, der Welt Europas führende technologische und wissenschaftliche Kompetenz zu demonstrieren“, so Alvaro Giménez Cañete, Direktor der ESA für Wissenschaft und robotische Exploration.
„Die ausgewählten Instrumente sind auf sämtliche wissenschaftliche Ziele der Mission abgestimmt, von vor Ort Messungen am riesigen Magnetfeld des Jupiters und seiner Plasmaumgebung, bis hin zu Fernbeobachtungen der Oberfläche und dem Inneren seiner drei Eismonde“, fügt der ESA-Koordinator für Sonnensystem-Missionen, Luigi Colangeli, hinzu.
Während der gesamten Mission wird JUICE die Atmosphäre und Magnetosphäre des Jupiters sowie die Wechselwirkungen des riesigen Gasplaneten mit seinen vier Galileischen Monden – die drei Eismonde und Io – beobachten.
Die Raumsonde wird ein Dutzend Mal an Kallisto vorbeifliegen, dem kraterreichsten Objekt im Sonnensystem, und zwei Mal am Jupitermond Europa, um die ersten Vermessungen der Dicke seiner Eiskruste vorzunehmen.
Schließlich wird JUICE in einer Umlaufbahn von Ganymed kreisen, wo sie die Eisoberfläche sowie die innere Struktur dieses Jupitermondes samt seines unter der Oberfläche verborgenen Ozeans erforschen wird.
Ganymed ist der größte Mond des Sonnensystems und der einzige, von dem bekannt ist, dass er sein eigenes Magnetfeld erzeugt. Daher wird JUICE seine einzigartigen magnetischen und plasmabasierten Interaktionen mit der Magnetosphäre des Jupiters detailliert beobachten.
„Jupiter und seine Eismonde bilden eine Art eigenständiges Miniatur-Sonnensystem, welches europäischen Wissenschaftlern und unseren internationalen Partnern die Möglichkeit gibt, mehr über die Formation von potentiell bewohnbaren Welten in den Umlaufbahnen anderer Sterne zu erfahren“, erklärt Dmitrij Titov, wissenschaftlicher ESA-Mitarbeiter der JUICE-Mission.
Die bereits getroffene Auswahl der Instrumente hilft sicherzustellen, dass der für 2022 angesetzte Start der JUICE planmäßig stattfinden kann.
Pressehinweis
Mithilfe von Förderungen der jeweiligen Nationen werden insgesamt elf Instrumente von wissenschaftlichen Teams aus Österreich, Belgien, der Tschechischen Republik, Finnland, Frankreich, Deutschland, Ungarn, Irland, Italien, den Niederlanden, Polen, Spanien, Schweden, der Schweiz, Großbritannien, den USA und Japan entwickelt.
Liste der ausgewählten Instrumente:
JANUS: Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator, Camera system
MAJIS: Moons and Jupiter Imaging Spectrometer
UVS: UV Imaging Spectrograph
SWI: Sub-millimeter Wave Instrument
GALA: Ganymede Laser Altimeter
RIME: Radar for Icy Moons Exploration
J-MAG: Magnetometer for JUICE
PEP: Particle Environment Package
RPWI: Radio & Plasma Wave Investigation
3GM: Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons
PRIDE: Planetary Radio Interferometer & Doppler experiment (Anmerkung: schließt keine Raumsonden-Geräte mit ein, wird jedoch VLBI (Very Large Base Interferometry) nutzen, um Radio Science durchführen zu können)
Quelle: ESA
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Update: 24.02.2013
Missionsbeteiligung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat in dieser Woche die Auswahl der wissenschaftlichen Experimente für die Mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) bekanntgegeben. Dabei fiel die Entscheidung auch auf zwei Experimente, die vom DLR-Institut für Planetenforschung entwickelt werden.
Als erste große Mission des ESA-Programms "Cosmic Vision 2015-2025" soll JUICE drei Jahre lang das Jupitersystem erforschen. Der Start ist für 2022 geplant, 2030 soll die Raumsonde ihr Ziel erreichen und detaillierte Beobachtungen des größten Planeten im Sonnensystem und seiner Monde, Io, Ganymed, Kallisto und Europa machen. Im Fokus stehen hierbei die Wasserozeane unter den dicken vereisten Oberflächen einzelner Jupitermonde, die Vermessung der Himmelskörper ebenso wie deren Wechselwirkung mit dem gewaltigen Partikelbeschleuniger Jupiter und dessen Magnetfeld.
Mit JANUS und GALA auf dem Weg zum Gasriesen
Zur Nutzlast der Raumsonde JUICE gehören insgesamt elf Instrumente wie Kameras, Spektrometer, ein Laser-Höhenmesser und ein Eis-Bodenradar. In dem Projekt sind 15 Mitgliedsstaaten der ESA sowie die USA und Japan involviert. Das DLR ist an der Mission maßgeblich mit dem Kamerasystem JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator, camera system) und dem Laser Altimeter GALA (GAnymede Laser Altimeter) beteiligt. "Die Auswahl bezeugt die hohe technologische Leistungsfähigkeit und ist eine Bestätigung für das ausgezeichnete internationale wissenschaftliche Niveau des DLR", begrüßt Professor Tilman Spohn, Leiter des DLR-Instituts für Planetenforschung in Berlin, die Entscheidung der ESA.
Das Kamerasystem JANUS wird in Kooperation mit italienischen Wissenschaftlern entwickelt. Die von Professor Ralf Jaumann, DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin, und Professor Pasquale Palumbo, Università degli Studi di Napoli "Parthenope" in Neapel, entwickelte Kamera wird die Oberfläche der Eismonde des Jupiter kartieren und bei Ganymed eine globale Abdeckung erzielen. "Hiermit können wir lokale und vor kurzem oder möglicherweise heute noch geologisch aktive Regionen auf den Monden mit Auflösungen von nur wenigen Metern untersuchen", konstatiert Professor Jaumann. Darüber hinaus können Veränderungen der Jupiteratmosphäre und mögliche Vulkanausbrüche auf dem Mond Io aufgezeichnet werden.
Das zweite Experiment, GALA, ist ein Laser Altimeter, mit dem die Topografie des Mondes Ganymed global mit einer Höhengenauigkeit von 15 Zentimetern vermessen wird. GALA wird federführend von den DLR Planetenforschern unter der Leitung von Dr. Hauke Hußmann mit japanischer Beteiligung entwickelt. Dieses Höhenmessinstrument ermittelt präzise die topografische Höhe aus der Laufzeit eines ausgesendeten und von der Mondoberfläche reflektierten Laserpulses. Hunderte Millionen solcher Einzelmessungen ermöglichen bei Kenntnis der Flugbahn der Sonde ein sehr genaues topografisches Modell der Oberfläche des Mondes. "Damit können wir erstmals eine detaillierte Karte mit den zum Teil geringen Höhenunterschieden auf Europa, Ganymed und Callisto erstellen", erklärt Dr. Hauke Hußmann. "Darüber hinaus lassen sich aus den Daten Informationen zum inneren Aufbau und zur Rotation der Jupitermonde ableiten", so Hußmann weiter.
Die zwei Vorbeiflüge der Raumsonde an Europa und die zwölf an Kallisto erlauben zwar keine vollständigen globalen Abdeckungen, aber es lassen sich hierbei hochgenaue topografische Profile der Jupitertrabanten gewinnen. Das Laser Altimeter bildet zusammen mit der Kamera JANUS und dem Radiowellenexperiment 3GM ein geophysikalisch-geodätisches Paket, mit dessen Hilfe die Gestalt der Monde, ihre geologische Aktivität und ihr innerer Aufbau bestimmt werden können.
Jupiter - Archetyp für Gasgiganten
Mit einem Äquatordurchmesser von rund 143.000 Kilometern ist Jupiter der größte Planet unseres Sonnensystems und gilt daher auch als Archetyp für die riesigen Gasplaneten. Mit seinen vier großen galileischen Monden bildet der Jupiter ein eigenes kleines Planetensystem. Unter der Oberfläche von Ganymed, Europa und Kallisto vermuten die Wissenschaftler riesige Ozeane aus flüssigem Wasser, die möglicherweise Leben beherbergen könnten. Die Mission JUICE zielt auf ein umfassendes Verständnis des Jupiter-Systems und die Entschlüsselung seiner Geschichte und seines Ursprungs. Neben den Bedingungen für die Planetenentstehung geht die Mission der grundlegenden Frage nach, wie das Sonnensystem funktioniert. Durch die Erforschung des Gasriesen, der rund 800 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt ist, und seiner Trabanten erhoffen sich die Wissenschaftler auch Rückschlüsse auf die Entstehung und Entwicklung von Leben. Diese Erkenntnisse können wiederum helfen, der Entstehung von Leben in Jupiter ähnlichen Systemen außerhalb unseres Sonnensystems auf die Spur zu kommen.
Quelle: DLR
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Update: 28.11.2014
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JUICE MISSION GETS GREEN LIGHT FOR NEXT STAGE OF DEVELOPMENT
The European Space Agency's JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) mission has been given the green light to proceed to the next stage of development. This approval is a milestone for the mission, which aims to launch in 2022 to explore Jupiter and its potentially habitable icy moons.
JUICE gained approval for its implementation phase from ESA’s Science Programme Committee during a meeting at the European Space Astronomy Centre near Madrid, Spain, on 19 and 20 November 2014.
Chosen by ESA in May 2012 to be the first large mission within the Cosmic Vision Programme, JUICE is planned to be launched in 2022 and to reach Jupiter in 2030. The mission will tour the giant planet to explore its atmosphere, magnetosphere and tenuous set of rings and will characterise the icy moons Ganymede, Europa and Callisto. Detailed investigations of Ganymede will be performed when JUICE enters into orbit around it – the first time any icy moon has been orbited by a spacecraft. During its lifetime, the mission will give us an unrivalled and in-depth understanding of the Jovian system and of these moons.
The scientific goals of the mission are enabled by its instrument suite. This includes cameras, spectrometers, a radar, an altimeter, radio science experiments and sensors used to monitor the plasma environment in the Jovian system. In February 2013, the SPC approved the payload that will be developed by scientific teams from 16 European countries, the USA and Japan, through corresponding national funding.
At the November 2014 meeting of the SPC, the multilateral agreement for JUICE was also approved. This agreement provides the legal framework for provision of payload equipment and ongoing mission support between funding agencies. The parties to the agreement are the European Space Agency and the funding agencies of the European countries leading the instrument developments in the JUICE mission: the Agenzia Spaziale Italiana (Italy); the Centre National d’Etudes Spatiales (France); the Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Germany); the Swedish National Space Board, and the United Kingdom Space Agency. Austria, Belgium, the Czech Republic, Greece, Poland, and Switzerland participate via the PRODEX programme.
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SPACECRAFT
The main spacecraft design drivers are related to the large distance to the Sun, the use of solar power generation, and Jupiter's harsh radiation environment.
The orbit insertions at Jupiter and Ganymede and the large number of flyby manoeuvres (more than 25 gravity assists and flybys) requires the spacecraft to carry about 3000 kg of chemical propellant.
The large distance to Earth results in a signal round trip time of up to 1h 46 m, requiring careful pre-planning and autonomous execution of operations by the spacecraft. Additionally, the spacecraft will be equipped with a high gain antenna ~ 3m in diameter to provide at least 1.4 Gb daily downlink.
Payload accommodation would take into account the need for radiation shielding and satisfy requirements from individual instruments. The JUICE mission focuses on Ganymede and Callisto, along with two Europa flybys, and therefore stays outside of Jupiter's main radiation belts for most of the mission operations. This means that shielding can be used as the primary protection for the onboard electronics.
The use of solar array power generation in combination with the large distance from the Sun, with a worst-case solar constant of 46 Wm-2, results in large area solar arrays, of typically about 60 – 75 m2. Since the radiation environment is dominated by electrons, solar arrays can be used to provide electrical power, with GaAs solar cells optimized for 'Low-Intensity/Low-Temperature' conditions.
Design solutions for JUICE from three studies. Credit: ESA
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The JUICE mission includes a number of flybys of the Jovian moons Callisto, Ganymede and Europa, all of which are subject to varying degrees of planetary protection. This has implications for the design and integration activities of the spacecraft and payload.
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The JUICE spacecraft will carry the most powerful remote sensing, geophysical, and in situ payload complement ever flown to the outer Solar System.
The payload consists of 10 state-of-the-art instruments plus one experiment that uses the spacecraft telecommunication system with ground-based instruments. This payload is capable of addressing all of the mission's science goals, from in situ measurements of Jupiter's atmosphere and plasma environment, to remote observations of the surface and interior of the three icy moons, Ganymede, Europa and Callisto.
A remote sensing package includes imaging (JANUS) and spectral-imaging capabilities from the ultraviolet to the sub-millimetre wavelengths (MAJIS, UVS, SWI). A geophysical package consists of a laser altimeter (GALA) and a radar sounder (RIME) for exploring the surface and subsurface of the moons, and a radio science experiment (3GM) to probe the atmospheres of Jupiter and its satellites and to perform measurements of the gravity fields. An in situ package comprises a powerful package to study the particle environment (PEP), a magnetometer (J-MAG) and a radio and plasma wave instrument (RPWI), including electric fields sensors and a Langmuir probe. An experiment (PRIDE) using ground-based very-long-baseline interferometry will provide precise determination of the spacecraft position and velocity.
The table below lists the JUICE experiments, their primary science contribution and key characteristics.
JUICE Payload
JANUS - Camera system
An optical camera to study global, regional and local morphology and processes on the moons, and to perform mapping of the clouds on Jupiter.
JANUS will have 13 filters, a 1.3 degree field of view, and spatial resolution up to 2.4 m on Ganymede and about 10 km at Jupiter.
Principal Investigator: P. Palumbo, Università degli Studi di Napoli "Parthenope", Italy
Lead Funding Agency: ASI, Italy
MAJIS - Moons and Jupiter Imaging Spectrometer
A hyper-spectral imaging spectrometer for observing tropospheric cloud features and minor species on Jupiter and for the characterisation of ices and minerals on the surfaces of icy moons.
MAJIS will cover the visible and infrared wavelengths from 0.4 to 5.7 microns, with spectral resolution of 3-7 nm. The spatial resolution will be up to 25 m on Ganymede and about 100 km on Jupiter.
Principal Investigator: Y. Langevin, Institut d'Astrophysique Spatiale, France
Lead Funding Agency: CNES, France
UVS - UV imaging Spectrograph
A UV spectrometer to characterise the composition and dynamics of the exospheres of the icy moons, to study the Jovian aurorae, and to investigate the composition and structure of the upper atmosphere. The instrument will perform both nadir observations and solar and stellar occultation sounding.
UVS will cover the wavelength range 55-210 nm with spectral resolution of
Principal Investigator: R. Gladstone, Southwest Research Institute, USA
Lead Funding Agency: NASA, USA
SWI - Sub-millimeter Wave Instrument
A sub-millimeter wave instrument to investigate the temperature structure, composition and dynamics of Jupiter's stratosphere and troposphere, and the exospheres and surfaces of the icy moons.
SWI is a heterodyne spectrometer using a 30 cm antenna and working in two spectral ranges 1080-1275 GHz and 530-601 GHz with spectral resolving power of ~107.
Principal Investigator: P. Hartogh, Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Germany
Lead Funding Agency: DLR, Germany
GALA - GAnymede Laser Altimeter
A laser altimeter for studying the tidal deformation of Ganymede and the morphology and topography of the surfaces of the icy moons.
GALA will have a 20 m spot size and 0.1 m vertical resolution at 200 km.
Principal Investigator: H. Hussmann, DLR, Institut für Planetenforschung, Germany
Lead Funding Agency: DLR, Germany
RIME - Radar for Icy Moons Exploration
An ice penetrating radar to study the subsurface structure of the icy moons down to 9 km depth with vertical resolution of up to 30 m in ice.
RIME will work at a central frequency of 9 MHz (1 and 3 MHz bandwidth) and will use a 16 m antenna.
Principal Investigator: L. Bruzzone, Università degli Studi di Trento, Italy
Lead Funding Agency: ASI, Italy
J-MAG - A magnetometer for JUICE
A magnetometer to characterise the Jovian magnetic field, its interaction with the internal magnetic field of Ganymede, and to study subsurface oceans of the icy moons.
The instrument will use fluxgates (inbound and outbound) sensors mounted on a boom.
Principal Investigator: M. Dougherty, Imperial College London, United Kingdom
Lead Funding Agency: UKSA, United Kingdom
PEP - Particle Environment Package
A plasma package with sensors to characterise the plasma environment in the Jovian system.
PEP will measure density and fluxes of positive and negative ions, electrons, exospheric neutral gas, thermal plasma and energetic neutral atoms in the energy range from 1 MeV with full angular coverage. The composition of the moons' exospheres will be measured with a resolving power of more than 1000.
Principal Investigator: S. Barabash, Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF), Kiruna, Sweden
Lead Funding Agency: SNSB, Sweden
RPWI - Radio & Plasma Wave Investigation
A radio plasma wave instrument to characterise the radio emission and plasma environment of Jupiter and its icy moons.
RPWI will be based on four experiments, GANDALF, MIME, FRODO, and JENRAGE. It will use a set of sensors, including two Langmuir probes to measure DC electric field vectors up to a frequency of 1.6 MHz and to characterize thermal plasma and medium- and high-frequency receivers, and antennas to measure electric and magnetic fields in radio emission in the frequency range 80 kHz- 45 MHz.
Principal Investigator: J.-E. Wahlund, Swedish Institute of Space Physics (Institutet för rymdfysik, IRF), Uppsala, Sweden
Lead Funding Agency: SNSB, Sweden
3GM - Gravity & Geophysics of Jupiter and Galilean Moons
A radio science package comprising a Ka transponder and an ultrastable oscillator.
3GM will be used to study the gravity field - up to degree 10 - at Ganymede and the extent of internal oceans on the icy moons, and to investigate the structure of the neutral atmospheres and ionospheres of Jupiter (0.1 - 800 mbar) and its moons.
Principal Investigator: L. Iess, Università di Roma "La Sapienza", Italy
Lead Funding Agency: ASI, Italy
PRIDE - Planetary Radio Interferometer & Doppler Experiment
PRIDE will use the standard telecommunication system of the JUICE spacecraft and VLBI - Very Long Baseline Interferometry - to perform precise measurements of the spacecraft position and velocity to investigate the gravity fields of Jupiter and the icy moons.
Principal Investigator: L. Gurvits, Joint Institute for VLBI in Europe, The Netherlands
Lead Funding Agency: NWO and NSO, The Netherlands
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The JUICE spacecraft will be launched in June 2022 by Ariane 5 and will use Venus and Earth gravity assists in its 7.6 years cruise to Jupiter. After the orbit insertion in January 2030 the spacecraft will perform a 2.5 year tour in the Jovian system focusing on continuous observations of Jupiter's atmosphere and magnetosphere.
During the tour, gravity assists with Callisto and Ganymede will shape the trajectory. Two targeted Europa flybys are included focusing on composition of the non water-ice material, and the first subsurface sounding of an icy moon. Additional, Callisto gravity assists will be also used to raise the orbit inclination to almost 30° and to enable observations of the Jupiter polar regions. The frequent Callisto flybys will enable unique remote observations of the moon and in situ measurements in its vicinity. The mission will culminate in a dedicated eight months orbital tour around Ganymede during which the spacecraft will perform detailed investigation of the moon and its environment and will eventually impact on Ganymede.
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Science phases of the JUICE baseline mission
Phase
Duration
Science priorities
1 Cruise/ Interplanetary transfer 7.6 years
Jupiter Tour
2 Jupiter equatorial phase #1/Transfer to Callisto 11 months Jovian atmosphere structure, composition, and dynamics. Jovian magnetosphere as a fast magnetic rotator and giant accelerator. Remote observations of the inner Jovian system.
3 Europa flybys 36 days Composition of selected targets with emphasis on non-ice components.
Geology and subsurface of the most active areas.
Local plasma environment.
4 Reduction of Vinf / Jupiter high latitude phase with Callisto 260 days Jupiter atmosphere at high latitudes.
Plasma and fields out of equatorial plane.
Callisto internal structure, surface and exosphere.
Remote observations of Ganymede, Europa, Io, and small moons.
5 Jupiter equatorial phase #2/ Transfer to Ganymede 11 months Interactions of the Ganymede magnetic field with that of Jupiter.
Jovian atmosphere and magnetosphere as in phase #2
Ganymede Tour
6 Elliptic #1 30 days Global geological mapping.
Search for past and present activity.
Global compositional mapping.
Local plasma environment and its interactions with Jovian magnetosphere.
7 High altitude (5000 km) circular orbit 90 days
8 Elliptic #2 30 days
9 Medium altitude (500 km) circular orbit 102 days Extent of the ocean and its relation to the deep interior.
Ice shell structure including distribution of subsurface water.
Geology, composition and evolution of selected targets with very high resolution.
Global topography.
Local plasma environment.
Sinks and sources of the ionosphere and exosphere.
Deep interior.
10 Low altitude (200 km) circular orbit 30 days
The total mission duration is close to 11 years, of which about 3.5 years would be spent in the Jupiter system. With the currently envisaged launch opportunities in 2022 and 2023, the nominal mission would end in June 2033 and December 2034, respectively.
GROUND SEGMENT
The JUICE mission would be planned and operated by the ESA ground segment consisting of the Mission Operations Centre (MOC) and the Science Operations Centre (SOC). A single ground station, capable of both X- and K-band operations at the time of the mission, is assumed for the JUICE science operations.
Quelle: ESA
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