ESA:s Jupiter Icy Moons Explorer, Juice, kommer att ge sig ut på en sjuårig kryssning till Jupiter med start i maj 2022. Uppdraget kommer att undersöka uppkomsten av beboeliga världar runt gasjättar och Jupitersystemet som en arketyp för de många jätteplaneter som nu är kända för att kretsa runt andra stjärnor.

Denna animation skildrar resan till Jupiter och höjdpunkterna från dess förutsedda rundtur på den jättelika planeten och dess stora havsbärande månar.

En Ariane 5 kommer att lyfta Juice i rymden från Europas rymdhamn i Kourou. En serie tyngdkraftshjälp förbiflygningar på jorden (3), Venus (1) och Mars (1) kommer att sätta rymdfarkosten på kurs mot sitt möte i oktober 2029 i det jovianska systemet.

Det förväntas att ett antal instrument kommer att aktiveras under gravitationsassistanserna (indikerat av de olika färgade strålarna som skannar över planeterna) och mätningar kommer att göras för kalibrering och för att kontrollera instrumentens hälsa. Visualiseringarna av jordens förbiflygningar visar de närmaste inflygningarna över planeten enligt nuvarande planering – över södra Stilla havet, Argentina och Peru, respektive. Under hela animationen, instrumentstrålens färger motsvarar exempelobservationer av JANUS (grön), MAJIS (röd), UVS (lila), Gala (blå) och RIME (grå), som är kameror, spektrometrar, laserhöjdmätare och radar. Klicka här för ett märkt diagram över Juices instrument.

Under Venus-flyget, begränsade observationer kan göras eftersom rymdfarkosten kommer att vara orienterad för att skydda den från solens värme som upplevs i det inre solsystemet. Mars förbi kommer att se Juice flyga över planetens sydpol för att göra vetenskapliga observationer.

Juice kommer att påbörja sitt vetenskapsuppdrag ungefär sex månader innan den anländer i omloppsbana runt gasjätten, göra observationer när den närmar sig sin destination. Väl i det jovianska systemet, en tyngdkraftsassisterande förbiflygning av Jupiters största måne Ganymedes – den största månen i solsystemet – hjälper Juice att gå in i omloppsbana runt gasjätten 7,5 timmar senare.

När man befinner sig i Jupiters omloppsbana, rymdfarkosten kommer att studera det jovianska systemet som en arketyp för gasjättar, göra observationer av dess atmosfär, magnetosfären, dess ringar och satelliter.

Under turnén, Juice kommer att göra två förbiflygningar av Europa, som har starka bevis för ett hav av flytande vatten under sitt isiga skal. Juice kommer att titta på månens aktiva zoner, dess ytsammansättning och geologi, leta efter fickor med flytande vatten under ytan och studera plasmamiljön runt Europa.

En sekvens av Callisto-förbiflygningar kommer inte bara att användas för att studera denna forntida, en kraterartad värld som kan hysa ett hav under ytan, men det kommer att ändra Juices bana i förhållande till Jupiters ekvator, gör det möjligt att undersöka polarområdena och miljön på högre breddgrader.

Under turnén kommer det också att finnas unika perioder för att observera händelser som månpassager. Exemplet i denna animation visar Europa och Io som passerar framför Jupiter den 27 januari 2032. Denna typ av händelse är sällsynt, med mindre än 10 som förväntas inträffa under Juices rundtur i det jovianska systemet.

En sekvens av Ganymedes och Callisto förbiflygningar kommer att justera Juices omloppsbana så att den kan gå in i omloppsbana runt Ganymedes, markerar den som den första rymdfarkosten som kretsar kring en annan planets måne (bortsett från vår egen). Den elliptiska omloppsbanan kommer att följas av en cirkulär omloppsbana på 5000 km höjd, och senare en 500 km cirkulär bana.

Ganymedes är unik i solsystemet genom att det är den enda månen som har en magnetosfär. Juice kommer att undersöka detta fenomen och månens inre magnetfält, och interaktionen mellan dess plasmamiljö och Jupiters. Juice kommer också att studera månens atmosfär, yta, under ytan, inre och dess inre hav, undersöker månen som planetobjekt och möjliga livsmiljöer.

Med tiden kommer den 500 km långa omloppsbanan att förfalla naturligt – så småningom kommer det inte att finnas tillräckligt med drivmedel för att upprätthålla den – och den kommer att göra en betespåverkan på ytan. Animationen avslutas med ett exempel på hur förhållningssättet till påverkan skulle kunna se ut.

Även med lanseringen av Juice några år bort, ESA planerar redan för framtida utforskning av det yttre solsystemet. NASA och ESA har studerat ett möjligt gemensamt uppdrag som skulle rikta in sig på de två isgiganterna:Uranus och Neptunus. När vi upptäcker fler och fler exoplaneter runt andra stjärnor, vi finner att många är gasjättar i storleksintervallet för dessa gasformiga världar. Att utforska våra lokala planeter för att förstå solsystemet är avgörande för att förstå exoplanetsystem, för.