El 14 de abril de 2023, la Agencia Espacial Europea lanza la misión Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) para
JUICE no será la primera exploraciónun vehículo que se acercará al gigante gaseoso: ocho estaciones interplanetarias se han acercado a Júpiter en el pasado, y la sonda Juno de la NASA está explorando el planeta en este momento. Algunos de ellos usaron al gigante gaseoso solo como una "parada" intermedia para usar su gravedad para obtener aceleración y entrar en una órbita determinada para llegar a las afueras del sistema solar y más allá. Otros estudiaron a propósito el propio planeta y sus muchos satélites.
Vagabundos fugaces que vuelan en la distancia y sus descubrimientos
Dos naves gemelas diseñadas por la NASAPioneer 10 y Pioneer 11 se convirtieron en los primeros vehículos artificiales que traspasaron el cinturón de asteroides y se acercaron al planeta más grande del sistema solar. Aunque las misiones comenzaron con un año de diferencia y siguieron diferentes trayectorias, juntas lograron una serie de hazañas históricas.
Pioneer 10 se lanzó el 2 de marzo de 1972 conambiciosa misión para estudiar el cinturón de asteroides, la atmósfera de Júpiter y el sistema solar exterior. Aproximadamente un año y medio después del lanzamiento, llegó a Júpiter. En su máxima aproximación el 4 de diciembre de 1973, voló a una distancia de 132 000 km de las nubes de Júpiter.
"Pioneer-10" tomó las primeras imágenes detalladasprimer plano del gigante gaseoso e hizo observaciones de sus cinturones de radiación, campo magnético y mucho más. Una vez completada su misión principal, la sonda se dirigió hacia la estrella Aldebarán, a la que se espera que llegue en unos 2 millones de años.
Lanzado aproximadamente un año después de susu predecesor, el Pioneer 11, voló a través del cinturón de asteroides en 1974. Necesitaba la ayuda de la gravedad de Júpiter para llegar a Saturno: el 2 de diciembre, la estación interplanetaria pasó a una distancia de unos 42,8 mil km del borde de las nubes del planeta. Como resultado de esta parte de la misión, tomó fotografías de las regiones polares de Júpiter y sus lunas.
Ilustración artística de las sondas Pioneer-10 y Pioneer-11. Imagen: NASA Ames
Imágenes de Júpiter y las dos lunas más grandes de Europa (izquierda) y Ganímedes (derecha) tomadas por la nave espacial Pioneer 10. Imagen: NASA
Los próximos "turistas" que visitaron el gasgigante, se convirtió en dos sondas-"gemelos" "Voyagers". La Voyager 2 se lanzó el 20 de agosto de 1977, seguida de la Voyager 1 dos semanas después. Este último superó a su "gemelo", sobrevoló Júpiter en marzo de 1979 y tomó más de 18 mil fotografías del gigante gaseoso y sus satélites. La segunda sonda, que llegó a Júpiter cuatro meses después, permitió a los investigadores comparar cómo está cambiando la cara del planeta.
El estudio mostró cómo se mueve y se desarrolla.atmósfera del planeta. Entre otras cosas, las Voyager demostraron por primera vez que la Gran Mancha Roja era una tormenta que giraba en sentido antihorario y que interactuaba con otras tormentas más pequeñas. Además, los satélites descubrieron un débil anillo de polvo que rodea el planeta y varias lunas previamente desconocidas, descubrieron volcanes activos en Ío y por primera vez mostraron fallas lineales en la superficie de Europa, la primera señal de un océano oculto.
Imágenes de la Voyager de Júpiter y la Gran Mancha Roja. Fotos: NASA
En 1992, una nave espacial sobrevoló Júpiter.aparato "Ulises". La misión principal de este satélite era estudiar el Sol. Pero para ir más allá del plano de la eclíptica (el plano en el que se mueven los planetas) y ver las regiones polares de la estrella, la sonda también utilizó la gravedad del planeta más grande. Durante un sobrevuelo del planeta, los instrumentos del satélite lograron medir y refinar la forma y el tamaño de la magnetosfera de Júpiter.
La sonda Cassini-Huygens es un proyecto conjunto de la NASA,Las Agencias Espaciales Europea e Italiana - es más conocido por su exploración de Saturno: durante más de 10 años dio vueltas alrededor de la órbita del planeta. Pero de camino al sitio de investigación, este dispositivo también logró estudiar a Júpiter. Las cámaras de alta resolución de la estación interplanetaria tomaron 26.000 imágenes de la atmósfera de Júpiter durante varios meses de sobrevuelo. Estas fotografías han ayudado a los científicos a repensar su comprensión de las bandas rojas y blancas de gas alrededor del planeta.
Una imagen de Júpiter tomada por la sonda Cassini. Foto: NASA/JPL/Instituto de Ciencias Espaciales
La última sonda que sobrevoló Júpiter fue"Nuevos horizontes". Una visita al gigante gaseoso en 2007 fue una parte importante de la misión de la nave espacial, ya que la gravedad del planeta debería haber ayudado a dirigirla hacia Plutón. Durante el sobrevuelo de cinco meses, New Horizons perfeccionó los cálculos de la órbita de las lunas internas de Júpiter y tomó las primeras fotografías de primer plano de la Pequeña Mancha Roja por primera vez.
Galileo es el primero en orbitar a Júpiter
Cuatro naves espaciales (“Pioneros” yLas Voyagers habían visitado Júpiter antes, pero Galileo fue la primera sonda que entró intencionalmente en órbita alrededor del gigante gaseoso. Se lanzó el 18 de octubre de 1989 y alcanzó el planeta más grande en diciembre de 1995.
Mientras estaba en órbita, Galileo dejó caer la atmósferala sonda que primero tomó muestras de la atmósfera de un planeta gaseoso. Midió la temperatura, la presión, la composición química, las características de las nubes, estudió la luz solar, los rayos y la energía interna del planeta. En sus 58 minutos de operación, la sonda penetró 200 km en la turbulenta atmósfera de Júpiter antes de ser aplastada, derretida o vaporizada debido a la intensa presión y temperatura.
Ilustración artística del Galileo sobrevolando la superficie volcánica de Io. Imagen: NASA
Por casualidad, era Galileo por primera vez.observó un cometa impactando un planeta cuando Shoemaker-Levy 9 chocó con Júpiter. Además, durante 14 años de trabajo en la órbita del planeta, la nave espacial descubrió un cinturón de intensa radiación sobre las cimas de las nubes de Júpiter, helio en aproximadamente la misma concentración que en el Sol, la presencia de un océano salado bajo la superficie de Europa, y también recopiló datos sobre el núcleo de hierro y el campo magnético en Ganímedes.
21 de septiembre de 2003, cuando Galileo casise quedó sin combustible, la NASA envió deliberadamente la nave espacial a un "aterrizaje" suicida. La sonda se quemó en la atmósfera de Júpiter para proteger a Europa, en cuyos océanos los científicos creen que puede estar escondida la vida.
Las cuatro lunas más grandes de Júpiter fotografiadas por Galileo (de izquierda a derecha en orden creciente de distancia al planeta): Ío, Europa, Ganímedes, Calisto. Imagen: NASA/JPL/DLR
Juno explora las profundidades de la atmósfera
La misión Juno es sólo la segunda espacial.un dispositivo dedicado a estudiar el planeta más grande del sistema solar. Fue lanzado por la NASA el 5 de agosto de 2011, llegó a Júpiter en julio de 2016 y todavía está operativo.
El objetivo principal de Juno es aprender más sobreel origen de Júpiter y cómo el planeta cambia con el tiempo. Durante su estancia en Júpiter, la estación automática investigó las profundidades de la atmósfera del gigante gaseoso. Las tormentas violentas en el planeta parecen más caóticas e imparables de lo que se pensaba: por ejemplo, la nave espacial detectó un grupo de ciclones y anticiclones en el polo norte de Júpiter, algunos más grandes que la Tierra.
Imagen combinada basada en datos,recolectada por Juno en infrarrojo, que muestra el ciclón central en el polo norte del planeta y ocho ciclones circundantes. Imagen: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
Aunque Juno no puede observar el núcleo de Júpiterdirectamente, la nave espacial proporcionó a los científicos evidencia de que el núcleo del planeta es más grande y "más borroso" de lo que se pensaba anteriormente. Los investigadores creen que el gigante gaseoso tiene un núcleo "borroso" en lugar de un centro pequeño y sólido.
Juno también detectó varios tipos de rayos.en Júpiter, dando a los científicos nuevos conocimientos sobre la atmósfera del planeta. Las conclusiones extraídas de los datos recopilados sugieren que el clima en Júpiter es, en algunos casos, radicalmente diferente al de la Tierra. Por ejemplo, en nuestro planeta, la mayoría de los rayos provienen de las nubes de agua. Pero Juno descubrió que al menos un tipo de relámpago se forma en lo alto de la atmósfera de Júpiter, donde las temperaturas son demasiado frías para el agua. Quizás surgen debido a la colisión de cristales de hielo y amoníaco.
Una sección de la región ecuatorial de Júpiter (los polos no son visibles, están a la izquierda y a la derecha), obtenida por Juno. Imagen: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
La misión original de Juno terminó en 2021, pero la NASA la extendió hasta 2025. Durante este tiempo, la nave espacial observará más de cerca Ganímedes, Europa e Ío.
JUICE es la primera sonda que orbita el satélite
A pesar de numerosos estudios, muchosLas preguntas sobre Júpiter y sus lunas siguen sin respuesta, especialmente aquellas relacionadas con la posibilidad de vida en los océanos escondidos bajo el hielo. Quizás JUICE pueda responder algunas de ellas.
El viaje de la sonda a Júpiter durará 7,5 años yincluirá tres regresos a la Tierra: la nave utilizará la gravedad de nuestro planeta y un sobrevuelo de Venus para ajustar su trayectoria y entrar en órbita alrededor del gigante gaseoso en diciembre de 2031.
Según el plan, pasará tres años en la órbita del planeta,realizando sobrevuelos cercanos de sus tres satélites principales: Europa, Ganímedes y Calisto. Después de eso, entrará en órbita alrededor del satélite más grande de Ganímedes, convirtiéndose en el primer dispositivo artificial en orbitar un satélite que no sea la Luna.
JUICE realizará sólo dos sobrevuelos de Europa, volandoa una distancia de unos 400 km sobre la superficie del satélite. Está demasiado cerca de Júpiter para que las naves espaciales permanezcan aquí por mucho tiempo. Después de eso, realizará 21 sobrevuelos de la más externa de las cuatro lunas principales, Calisto, acercándose a una distancia de 200 km de su superficie. La misión terminará con una órbita estable alrededor de Ganímedes.
Animación artística de JUICE en la órbita de Ganímedes. Vídeo: ESA
JUICE cuenta con 10 instrumentos científicos instalados,lo que ayudará a los científicos a analizar las lunas de Júpiter y su potencial para la vida. Estos incluyen cámaras, sensores para analizar la composición química de las cortezas heladas de las lunas y sus entornos, magnetómetros y radares que crearán mapas detallados de las superficies de los satélites y mirarán debajo de ellos por primera vez.
La misión iba a ser lanzada desde el puerto espacial duranteGuayana Francesa 13 de abril de 2023 a las 15:15 hora de Moscú. Pero debido a las condiciones climáticas, el inicio se pospuso un día: el segundo intento está programado para el 14 de abril a las 15:14. La ESA comenzará a transmitir en vivo el lanzamiento a las 14:45.
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En la portada:ilustración artística de la misión JUICE. Imagen: ESA/ATG medialab (nave espacial); NASA/ESA/J. Nichols (Júpiter); NASA/JPL (Ganímedes); NASA/JPL/Universidad de Arizona (Io); NASA/JPL/DLR (Calisto y Europa)
Actualización 13/04/2023: nueva fecha de lanzamiento indicada