Vom 19. bis 20. August schrieb die Juice-Mission (Jupiter Icy Moons Explorer) der ESA (Europäische Weltraumorganisation) Geschichte mit einem waghalsigen Vorbeiflug am Mond und der Erde und einem Manöver zur Unterstützung der doppelten Schwerkraft, eine Premiere im Raumflug. Als die Raumsonde an unserem Mond und unserem Heimatplaneten vorbeiflog, gingen Juices Instrumente online, um einen Probelauf darüber zu machen, was sie tun werden, wenn sie Jupiter erreichen. Während dieser Zeit fügten zwei Bordinstrumente der NASA der Liste eine weitere Premiere hinzu: Sie erfassten das schärfste Bild der Strahlungsgürtel der Erde – Schwaden geladener Teilchen, die im magnetischen Schild der Erde, der Magnetosphäre, gefangen sind.
Das Jovian Energetic Neutrals and Ions (JENI)-Instrument, das vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland, im Auftrag der NASA gebaut und verwaltet wurde, nahm das Bild auf, als Juice von der Erde wegflog. Was es einfängt, ist für das menschliche Auge unsichtbar.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras, die auf Licht basieren, verwendet JENI spezielle Sensoren, um energiereiche neutrale Atome einzufangen, die von geladenen Teilchen emittiert werden, die mit dem ausgedehnten atmosphärischen Wasserstoffgas interagieren, das die Erde umgibt. Das JENI-Instrument ist die neueste Generation dieses Kameratyps und baut auf dem Erfolg eines ähnlichen Instruments bei der Cassini-Mission der NASA auf, die die Magnetosphären von Saturn und Jupiter entdeckte.
„Sobald wir die gestochen scharfen, neuen Bilder sahen, gingen Jubelrufe durch den Raum“, sagte Matina Gkioulidou, stellvertretende Leiterin von JENI bei APL. „Es war klar, dass wir den riesigen Ring aus heißem Plasma, der die Erde umgibt, in beispielloser Detailgenauigkeit eingefangen hatten, eine Leistung, die Vorfreude auf das geweckt hat, was auf Jupiter passieren wird.“
Am 19. August machten JENI und sein begleitendes Teilcheninstrument Jovian Energetic Electrons (JoEE) das Beste aus ihrer kurzen 30-minütigen Begegnung mit dem Mond. Als Juice nur 465 Meilen (750 Kilometer) über die Mondoberfläche flog, sammelten die Instrumente Daten über die Interaktion der Weltraumumgebung mit unserem nächsten Himmelsbegleiter. Wissenschaftler erwarten, dass diese Wechselwirkung bei Jupiters Monden verstärkt zu sehen ist, wenn die strahlungsreiche Magnetosphäre des Gasriesen über sie hinwegschwebt.
Bildnachweis: NASA
Am 20. August schoss Juice in die Magnetosphäre der Erde und flog etwa 37.000 Meilen (60.000 km) über dem Pazifischen Ozean, wo die Instrumente einen ersten Eindruck von der rauen Umgebung bekamen, die sie am Jupiter erwartet. JoEE und JENI rasten durch den Magnetschweif und stießen auf das dichte, energieärmere Plasma, das für diese Region charakteristisch ist, bevor sie in das Herz der Strahlungsgürtel eintauchten. Dort vermaßen die Instrumente das Millionen-Grad-Plasma, das die Erde umgibt, um die Geheimnisse der Plasmaerwärmung zu erforschen, die bekanntermaßen dramatische Phänomene in der Magnetosphäre des Planeten antreibt.
„Ich hätte mir keinen besseren Vorbeiflug wünschen können“, sagte Pontus Brandt, leitender Forscher für JoEE und JENI am APL. „Die Fülle der Daten aus unserem Tieftauchgang durch die Magnetosphäre ist erstaunlich. JENIs Bild des gesamten Systems, durch das wir gerade geflogen sind, war das Sahnehäubchen. Es ist eine leistungsstarke Kombination, die wir im Jupitersystem nutzen werden.“
Nachdem die Schwerkraft des Mondes und der Erde genutzt wurde, wurde Juices Flugbahn nun erfolgreich für eine zukünftige Begegnung mit der Venus im August 2025 angepasst. Dieser Vorbeiflug an der Venus wird als Gravitationsschleuder dienen, die Juice zurück zur Erde treibt und sie für zwei weitere Vorbeiflüge im September vorbereitet 2026 und Januar 2029. Erst dann wird die Raumsonde, die jetzt auf Hochtouren läuft, im Juli 2031 ihre große Ankunft am Jupiter feiern.