Межпланетная станция JUICE совершила первый в истории двойной гравитационный манёвр облёта Земли и Луны
Космический зонд JUICE Европейского космического агентства стартовал к Юпитеру и его спутникам в апреле 2023 года. По пути он должна совершить несколько гравитационных манёвров для ускорения аппарата. В августе 2024 года станция совершила первый в истории космических полётов двойной гравитационный манёвр с облётом Луны, и затем, через сутки — Земли. Многие астрономы, которым повезло находиться в определённых локациях на Земле, могли 21 августа наблюдать за пролётом 27-метрового космического аппарата вблизи нашей планеты.
Аппарат JUICE — первый проект путешествия к внешним планетам Солнечной системы вне NASA, а также первая станция ESA, которая отправилась к Юпитеру. По общей концепции JUICE, однако, идёт по следам проекта «юпитерианского» проекта NASA JUNO («Юнона»), в частности, она использует в качестве основного источника энергии огромные солнечные батареи вместо радиоизотопного генератора MMRTG, характерного для космических проектов NASA.
Также JUICE провёл первый в истории двойной гравитационный манёвр для ускорения аппарата. Зонд облетел вокруг Луны, и сразу же вышел на финишную прямую для аналогичного облёта Земли. Этот манёвр назвали LEGA, или Lunar-Earth Gravitational Assist. Для подготовки к этому манёвру аппарат в прошлом году включил тяговые двигатели на 43 минуты. Также совсем недавно, начиная с 22 июля, он выполнил четыре коротких включения на несколько десятков секунд для точной подстройки траектории перед манёвром.
Следующее испытание корабль должен пройти в 2031 году, когда он включит двигатели для входа на орбиту Юпитера. Поскольку аппарат оснащён солнечной панелью, во время таких упражнений самое важное — не допустить вибрации огромной конструкции при работе двигателя.
Манёвры для разгона космических аппаратов с облётом двух космических тел раньше не рассматривали даже в теории. Прежде всего на пути стояли вычислительные трудности и недостаток компьютерной мощности для быстрого расчёта поправок к траектории двойного манёвра (между облётами двух тел в нашем случае было около суток). Но даже с развитием вычислительной техники и технологий кораблестроения осуществлению манёвра способствовало стечение обстоятельств. Благоприятное окно запуска в 2023 году привело к тому, что два космических тела на момент манёвра оказались в нужное время в нужном месте.
Сближение с Луной произошло 19 августа. В 21:16 UT станция пролетела на самом близком расстоянии 700 километров от поверхности Луны. Во время облёта она сделала снимок Луны одной из своих камер мониторинга, предназначенных для обзора антенн, панелей и прочих выдвижных деталей аппарата.
А сближение с Землёй прошло 24 часа спустя. Момент максимального сближения — 20 августа, 21:57 UT. Аппарат прошёл на расстоянии 6800 километров от поверхности. Во время близкого облёта он находился над регионами северо-восточной Азии и Тихого Океана, причём, как можно догадаться, по местному времени в этих часовых поясах был как раз день. Наиболее благоприятные условия для наблюдения аппарата с Земли были в Австралии и Юго-Восточной Азии: наблюдатели оттуда могли проследить полёт зонда в предрассветном небе как раз перед моментом максимального сближения.
Станция JUICE имеет размер 27 метров — за счёт солнечных панелей. Пролёт возле Земли она выполнила на расстоянии, сопоставимом с орбитами геостационарных спутников. В определённые моменты времени можно было даже ожидать, что благоприятное расположение по отношению к Солнцу приведёт к тому, что она на короткое время окажется в диапазоне яркости, видимом невооружённым глазом. Чтобы любителям наблюдать за станцией, нужно знать её небесные координаты в каждый момент времени. Но обычные программы-планетарии, хоть и умеют показывать искусственные космические тела, плохо учитывают коррекцию их траекторий после гравитационных манёвров. Астролюбители могут попробовать сервис JPL Horizons, рассчитывающий соответствующие эфемериды. Идентификатор JUICE в системе JPL Horizons — 28.
В следующем августе JUICE совершит гравитационный манёвр с облётом Венеры. Затем он сделает ещё два облёта Земли — в 2026 и 2029 году, прежде чем на крейсерской скорости отправиться к Юпитеру. А исследование целевых объектов — спутников Юпитера начнётся в 2031 году.