Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) skierowała swój statek Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) w pobliże Ziemi 28 września, muskając zewnętrzne warstwy naszej atmosfery i pożyczając grawitację naszej planety, by zmienić swoją trajektorię w stronę Jowisza, ledwo przy tym naruszając zapasy paliwa. Ziemi, jak zawsze, nikt nie zapytał o zdanie.

Starannie zaplanowany manewr grawitacyjny zmienił kierunek Juice o 20° względem poprzedniej trajektorii i zwiększył jego prędkość o 3,5 km/s. W ciągu czterech tygodni poprzedzających spotkanie kontrolerzy misji potrzebowali tylko jednej niewielkiej korekty kursu – spośród sześciu przewidzianych okazji – aby ustawić statek na precyzyjnym podejściu pozwalającym w pełni wykorzystać grawitację Ziemi. Najwyraźniej nawet naukowcy rakietowi czasem odkrywają, że jedna poprawka wystarczy.

Kontrolerzy zaczęli szczególnie uważnie monitorować Juice 17 sierpnia i będą kontynuować tę intensywną obserwację do 10 października. Juice osiągnął najbliższy punkt względem Ziemi o 13:45 CEST (11:45 UTC) 28 września, przelatując zaledwie 8640 km nad Oceanem Indyjskim i wykonując serię zdjęć za pomocą pokładowych kamer monitorujących.

„Przelot wymagał ultra precyzyjnej nawigacji w czasie rzeczywistym. Dzięki naszemu bardzo starannemu planowaniu zużyliśmy tylko niewielką ilość paliwa zarezerwowanego na ten przelot” – mówi Angela Dietz, menedżerka operacji statku Juice. „To daje nam więcej paliwa do wykorzystania przy Jowiszu do prowadzenia obserwacji jego lodowych księżyców”. Zachowanie tego paliwa jest szczególnie cenne, ponieważ Juice będzie go ostatecznie potrzebować podczas realizacji ambitnej kampanii naukowej wokół Jowisza i jego księżyców.

Zmiana trajektorii statku była głównym celem przelotu, ale spotkanie dało także zespołowi misji cenną okazję do przetestowania instrumentów naukowych Juice na prawdziwym celu planetarnym. Była to trzecia taka okazja w trakcie misji. Pierwsza miała miejsce podczas księżycowo-ziemskiego manewru grawitacyjnego Juice w 2024 roku, a następnie podczas obserwacji komety 3I/ATLAS w 2025 roku.

Zespoły z centrów operacji statku, operacji naukowych i technicznych ESA spędziły miesiące na koordynacji z zewnętrznymi grupami odpowiedzialnymi za 10 instrumentów naukowych Juice. Ich celem było staranne zaplanowanie, kiedy każdy instrument może działać, i wyciśnięcie jak najwięcej czasu naukowego i kalibracyjnego z ograniczonych zasobów statku.

„Podróż Juice do Jowisza zapewnia tylko kilka okazji do kalibracji i walidacji instrumentów w dobrze znanych warunkach środowiskowych” – wyjaśnia Claire Vallat, naukowiec projektu Juice, która kierowała tym wysiłkiem. „Biorąc pod uwagę ograniczony czas i ograniczenia operacyjne, działania instrumentów czasami muszą być priorytetyzowane, na przykład gdy Juice znajdował się dziś rano w cieniu Ziemi i polegał wyłącznie na zasilaniu bateryjnym. Podczas tego przelotu działania kalibracyjne zostały priorytetyzowane na podstawie ich znaczenia dla przygotowania instrumentów do pracy przy Jowiszu, biorąc również pod uwagę, czy okazja jest wyjątkowa, czy można ją zaplanować później w trakcie podróży”.

Chociaż spotkanie z Ziemią wymagało szeroko zakrojonych przygotowań, jest ono stosunkowo proste w porównaniu z tym, co czeka Juice przy Jowiszu. Statek ma wykonać 35 przelotów obok dużych księżyców gigantycznej planety: Ganimedesa, Kallisto i Europy. Planowanie tych spotkań rozpoczęło się lata wcześniej. W przypadku przelotów obok Europy dyskusje o tym, jak będą działać instrumenty, rozpoczęły się około 10 lat temu i będą kontynuowane, aż Juice ostatecznie minie księżyc na początku lat 30. XXI wieku. Ziemia służy więc jako ważna próba – próba generalna, w której stawką jest zaledwie kilka miliardów dolarów i przyszłość nauki planetarnej, a nie, powiedzmy, szkolne przedstawienie.

Naukowcy mogą wykorzystać przelot do kalibracji instrumentów, poznania, jak zachowują się one w przestrzeni kosmicznej (gdzie zawsze działają trochę inaczej niż na Ziemi!) oraz do udoskonalenia narzędzi, które później posłużą do analizy danych. Spotkania z lodowymi księżycami Jowisza będą znacznie bardziej wymagające naukowo. Do tego czasu Jui