Deze testfaciliteit bij CERN, de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek, werd gebruikt om de omgeving met veel straling rond Jupiter te simuleren ter voorbereiding op ESA's JUICE-missie naar de grootste planeet in ons zonnestelsel.

Alle kandidaat-hardware om in de ruimte te vliegen, moet eerst worden getest tegen straling:de ruimte is bezaaid met geladen deeltjes van de zon en verder in de kosmos. Een overeenkomst met CERN geeft toegang tot de meest intense bundelstralingsbundels die beschikbaar zijn - kort om in een baan om de aarde te reizen.

Eerste testen van kandidaat-componenten voor ESA's JUpiter ICy moons Explorer, SAP, vond vorig jaar plaats met behulp van CERN's VESPER-faciliteit (Very energy Electron facility for Space Planetary Exploration-missies in ruwe stralingsomgevingen).

VESPER's hoogenergetische elektronenbundellijn gesimuleerde omstandigheden binnen het enorme magnetische veld van Jupiter, die een miljoen keer groter volume heeft dan de eigen magnetosfeer van de aarde, het vangen van hoog energetische geladen deeltjes erin om intense stralingsgordels te vormen.

Vanwege de lancering in 2022, JUICE moet deze harde stralingsomgeving doorstaan ​​om Callisto te verkennen, Europa en Ganymedes - manen van Jupiter die theoretiseerden om vloeibare wateroceanen onder hun ijzige oppervlak te verbergen. JUICE wordt gebouwd door Airbus voor ESA, met de bouw van zijn ruimtevaartuigvluchtmodel dat volgende maand begint.

Vorige maand ondertekenden ESA en CERN een nieuw uitvoeringsprotocol, voortbouwend op hun bestaande samenwerkingsbanden.

Gesigneerd door Franco Ongaro, ESA's directeur technologie, Techniek en kwaliteit, en Eckhard Elsen, CERN-directeur voor onderzoek en informatica, deze nieuwe overeenkomst identificeert zeven specifieke projecten met hoge prioriteit:hoge-energie-elektronentests; zware-ionentests met hoge penetratie; beoordeling van commerciële kant-en-klare componenten en modules; in-orbit technologie demonstratie; 'stralingsharde' en 'stralingstolerante' componenten en modules; straling detectoren monitoren; en dosismeters en simulatietools voor stralingseffecten.

"De stralingsomgeving waarmee CERN in zijn tunnels en experimentele gebieden werkt, komt heel dicht in de buurt van wat we in de ruimte hebben, " legt Véronique Ferlet-Cavrois uit, Hoofd van ESA's Power Systems, Divisie EMC &Ruimtemilieu.

"De onderliggende fysica van de interactie tussen deeltjes en componenten is hetzelfde, dus is het zinvol om kennis van componenten te delen, ontwerpregels en simulatietools. Bovendien kunnen we door toegang tot CERN-faciliteiten het soort hoogenergetische elektronen en kosmische straling in de ruimte simuleren. Tegelijkertijd werken we samen aan het vliegen van door CERN ontwikkelde componenten voor testen in de ruimte."

Petteri Nieminen, rubriek ESA's Space Environments and Effects-sectie voegt toe:"Samen met JUICE, Het testen van zware-energiestraling van CERN zal ook nuttig zijn voor onze voorgestelde Ice Giants-missie naar Neptunus en Uranus. Het ruimtevaartuig moet misschien door het enorme magnetische veld van Jupiter worden gepasseerd op weg naar deze buitenplaneten, en beide werelden hebben hun eigen stralingsgordels.

"En de mogelijkheid om kosmische straling te simuleren komt ten goede aan een groot aantal missies, vooral degenen die zich buiten de baan van de aarde wagen, waaronder Athena en LISA en JUICE. Het is ook van groot belang voor menselijke ruimtevluchten en verkenningen om de radiobiologische effecten van zware ionische kosmische straling op het DNA van astronauten te bestuderen. Om nog maar te zwijgen van het feit dat stralingssimulaties die in samenwerking met CERN zijn ontwikkeld, helpen bij het vaststellen van specificaties voor de ruimteomgeving voor alle ESA-missies."