Veeleisende elektrische, magnetische en stroomvereisten, harde straling, en strikte regels voor planetaire bescherming zijn enkele van de kritieke problemen die moesten worden aangepakt om ESA's Jupiter Icy Moons Explorer - Juice - van de tekentafel naar de bouw te brengen.

Gepland voor lancering in 2022, met aankomst in het Jupiterstelsel in 2029, Juice zal drieënhalf jaar besteden aan het onderzoeken van de turbulente atmosfeer van de reuzenplaneet. enorme magnetosfeer, zijn reeks ijle donkere ringen en zijn satellieten.

Het zal de grote ijzige manen Ganymedes bestuderen, Europa en Callisto, waarvan wordt gedacht dat ze oceanen van vloeibaar water onder hun ijzige korst hebben - misschien zelfs bewoonbare omgevingen herbergen.

De missie zal uitmonden in een toegewijde, acht maanden durende rondreis rond Ganymedes, de eerste keer dat een andere maan dan de onze in een baan om de aarde is gebracht door een ruimtevaartuig.

Juice zal worden uitgerust met 10 ultramoderne instrumenten, inclusief camera's, een ijsdoordringende radar, een hoogtemeter, radiowetenschappelijke experimenten, en sensoren om de magnetische velden en geladen deeltjes in het Jupiterstelsel te bewaken.

Om ervoor te zorgen dat het deze doelen kan bereiken in de uitdagende Joviaanse omgeving, het ontwerp van het ruimtevaartuig moet aan strenge eisen voldoen.

Eerder deze maand werd een belangrijke mijlpaal bereikt, toen het voorlopige ontwerp van Juice en zijn interfaces met de wetenschappelijke instrumenten en de grondstations werden vastgesteld, waarmee nu een prototype van een ruimtevaartuig kan worden gebouwd voor rigoureuze tests.

De beoordeling bevestigde ook dat het ruimtevaartuig van 5,3 ton compatibel zal zijn met zijn Ariane 5-draagraket.

Werkend in het buitenste zonnestelsel, ver van de zon, betekent dat Juice een groot zonnepaneel nodig heeft:er zijn twee vleugels van elk vijf panelen voorzien, die een totale oppervlakte van bijna 100 vierkante meter zal beslaan, in staat om tegen het einde van de missie 820 W op Jupiter te leveren.

Na de lancering, Juice zal in totaal vijf zwaartekracht-assisted flybys maken:één op Mars en Venus, en drie op aarde, om het op koers te zetten naar Jupiter. Zijn zonnepanelen zullen een reeks van temperaturen moeten weerstaan, zodat wanneer het dichter bij de zon vliegt tijdens de Venus-flyby, de zonnevleugels worden gekanteld om te voorkomen dat te hoge temperaturen de zonnecellen beschadigen.

De hoofdmotor van het ruimtevaartuig zal worden gebruikt om in een baan rond de gigantische planeet te komen, en later rond de grootste maan van Jupiter, Ganymedes. Als zodanig, het motorontwerp is in dit stadium ook kritisch bekeken.

Speciale maatregelen zullen Juice in staat stellen om te gaan met de extreem harde straling die het enkele jaren rond Jupiter moet doorstaan. Dit betekent een zorgvuldige selectie van componenten en materialen, evenals stralingsafscherming.

Een bijzonder belangrijk onderwerp is Juice's elektromagnetische 'reinheid'. Omdat een belangrijk doel is om de magnetische velden en geladen deeltjes bij Jupiter te volgen, het is absoluut noodzakelijk dat elektromagnetische velden die door het ruimtevaartuig zelf worden gegenereerd, de gevoelige wetenschappelijke metingen niet verstoren.

Dit zal worden bereikt door het zorgvuldige ontwerp van de elektrische architectuur van het zonnepaneel, de stroomverdeeleenheid, en de reactiewielen - een soort vliegwiel dat de houding stabiliseert.

De beoordeling zorgde er ook voor dat Juice zal voldoen aan strikte richtlijnen voor planetaire bescherming, omdat het absoluut noodzakelijk is om het risico te minimaliseren dat de potentieel bewoonbare oceaanmanen, in het bijzonder Europa, mogelijk besmet zijn met virussen, bacteriën of sporen die door het ruimtevaartuig vanaf de aarde worden gedragen. Daarom, missieplannen zorgen ervoor dat Juice niet in Europa zal crashen, op een tijdschaal van honderden jaren.

"Het ontwerp van het ruimtevaartuig is uitgebreid en positief beoordeeld, en bevestigd om te voldoen aan de vele kritieke missievereisten, " zegt Giuseppe Sarri, Projectmanager sap. "Tot nu toe liggen we op schema, en zijn verheugd om de ontwikkelingsfase van deze ambitieuze grootschalige missie te beginnen."

ESA's industriële partners, onder leiding van Airbus, hebben nu het groene licht om te beginnen met het bouwen van prototypes van ruimtevaartuigen die zware tests zullen ondergaan om de verwachte omstandigheden tijdens de lancering te simuleren, evenals de extreme reeks omgevingsomstandigheden.

Zodra het ontwerp onomstotelijk bewezen is, het vliegmodel - het model dat daadwerkelijk de ruimte in gaat - zal worden gebouwd.