Als die Raumsonde Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) Mitte August am Mond und an der Erde vorbeiraste, um ihr erstes Schwerkraftunterstützungsmanöver für das Jupitersystem durchzuführen, nutzte der vom Southwest Research Institute geleitete Ultraviolet Spectrograph (UVS) Das Instrument bildete die UV-Emissionen ab, die von der Erde und dem Mond ausgehen.
Es war ein erfolgreicher Test eines von drei wissenschaftlichen Instrumentenprojekten, die den Beitrag der NASA zur Juice-Mission der ESA umfassen. Anschließend wurden die gesammelten UVS-Daten analysiert und es wurde festgestellt, dass sie mit den Erwartungen für den Mond und die Erde übereinstimmten. Diese Bestätigung, dass das Instrument innerhalb der Spezifikationen arbeitet, konnte bei Tests vor der Markteinführung in einer Laborumgebung nicht vollständig erreicht werden.
„Dieser High-Fidelity-Test bestätigte, was das Instrument leisten soll. Wir können jetzt sicher sein, dass die Daten, die wir von Jupiters Monden erhalten werden, genauso genau sein werden“, sagte Steven Persyn von SwRI, Juice-UVS-Projektmanager (PM).
Mit einem Gewicht von knapp über 40 Pfund und einer Leistungsaufnahme von nur 7,5 Watt ist UVS kleiner als ein Mikrowellenherd, dennoch wird dieses leistungsstarke Instrument die relativen Konzentrationen verschiedener Elemente und Moleküle in der Atmosphäre der Jupitermonde im Jupitersystem bestimmen.
An Bord von Juice wird UVS Nahaufnahmen der galiläischen Monde Europa, Ganymed und Callisto erhalten, von denen angenommen wird, dass sie alle flüssiges Wasser unter ihren eisigen Oberflächen beherbergen. UVS wird das von diesen Körpern emittierte, durchgelassene und reflektierte ultraviolette Licht aufzeichnen und so die Zusammensetzung ihrer Oberflächen und dünnen Atmosphären sowie ihre Wechselwirkung mit Jupiter und seiner riesigen Magnetosphäre enthüllen. Weitere wissenschaftliche Ziele sind Beobachtungen des Jupiter selbst sowie der Gase seines Vulkanmondes Io, die sich in der Jupiter-Magnetosphäre ausbreiten.
Die Juice-Raumsonde ist nun auf dem Weg zur Venus, wo sie ein Schwerkraftunterstützungsmanöver absolvieren wird, bevor sie für eine weitere Schwerkraftunterstützung zur Erde zurückkehrt, um den nötigen Schwung für ihre Reise zum Jupitersystem zu erreichen.
Die wissenschaftlichen Ziele der Mission konzentrieren sich auf Jupiter und sein System und führen mehrere Vorbeiflüge an den großen, ozeanischen Satelliten des Planeten durch, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Untersuchung von Ganymed als potenziell bewohnbarem Planetenkörper liegt. Da Ganymed der einzige Mond im Sonnensystem ist, von dem bekannt ist, dass er über ein inneres Magnetfeld verfügt, weist er Polarlichtovale auf, die den Nord- und Südlichtern auf der Erde ähneln.
Die UV-Emissionen aus der Erdatmosphäre, die während der jüngsten Schwerkraftunterstützungen beobachtet wurden, stellen einen besonders guten Test für die Pläne von Juice-UVS dar, Ganymeds UV-Aurora und andere atmosphärische Merkmale zu beobachten. Außerdem wird das System als Archetyp für Gasriesen in unserem Sonnensystem und darüber hinaus untersucht.
UVS ist eines von 10 wissenschaftlichen Instrumenten und 11 Untersuchungen an der Raumsonde Juice. Während die Raumsonde ihre etwa 4,1 Milliarden Meilen (6,6 Milliarden Kilometer) lange und acht Jahre dauernde Reise zum Jupitersystem beginnt, war sie damit beschäftigt, ihre Antennen, Ausleger, Sensoren und Instrumente auszufahren und zu aktivieren, um alles zu überprüfen und in Betrieb zu nehmen wichtige Subsysteme. Das UVS-Instrument des SwRI ist das jüngste, dem diese Aufgabe gelungen ist.
Ein ähnliches Instrument, Europa-UVS, wird an Bord des Europa Clipper der NASA reisen, der 15 Monate vor Juice einen direkteren Weg zum Jupitersystem nehmen und sich auf die Untersuchung der potenziellen Bewohnbarkeit Europas konzentrieren wird.
„Unser UVS-Instrument wird die Arbeit von Europa-UVS ergänzen und es uns ermöglichen, gleichzeitig noch mehr zu lernen“, sagte Dr. Kurt Retherford vom SwRI, Hauptforscher (PI) von Europa-UVS und stellvertretender PI für Juice- UVS. „Wenn beide Teams mit den hier am SwRI stationierten UVS-Instrumenten arbeiten, wird die Koordination noch effizienter.“
Die Juice-Raumsonde und die wissenschaftlichen Instrumente wurden von Teams aus 15 europäischen Ländern, Japan und den Vereinigten Staaten gebaut. Zum UVS-Instrumententeam des SwRI gehören weitere Wissenschaftler der University of Colorado Boulder, des SETI-Instituts, der University of Leicester (UK), des Imperial College London (UK), der Universität Lüttich (Belgien), des Royal Institute of Technology (Schweden) und das Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (Frankreich). Das Planetary Missions Program Office im Marshall Space Flight Center der NASA überwacht den UVS-Beitrag zur ESA im Rahmen des Solar System Exploration Program der Agentur. Die Raumsonde Juice wurde von Airbus Defence and Space entwickelt.