Solsystemets största måne, Ganymedes, har nu kartlagts

NASA rapporterar att forskare vid Wheaton College har skapat en geologisk karta över Jupitermånen Ganymedes, solsystemets största måne. Med hjälp av alla de bilder som rymdsonderna Voyager 1 och 2 samt Galileo tog har man lyckats skapa en Ganymedesglob. De två Voyagersonderna passerade Jupitersystemet 1979 och passade då på att ta en del bilder. Rymdsonden Galileo kretsade kring Jupiter och dess månar mellan 1995 och 2003 och kartlade månarna än mer detaljerat. Filmen nedan visar Ganymedes geologi.

(Källa: USGS Astrogeology Science Center/Wheaton/ASU/NASA)

Denna måne har under olika perioder utsatts för en stor mängd meteornedslag och också varit tektoniskt aktiv. Det har skapat en ganska stor variation i månens geologi. Forskarna hoppas att kartan kan vara till nytta vid framtida utforskning av Ganymedes. Den europeiska rymdmyndigheten ESA  kommer att sända iväg rymdsonden JUICE för att specifikt studera de fyra stora Jupitermånarna (som är Io, Europa, Ganymedes och Callisto). Den sänds upp först år 2022 och når Jupitersystemet åtta år senare, 2030.

Med en bra kikare (och stativ) kan man faktiskt få syn på Ganymedes och de tre andra galileiska månarna. Så det är bara att ge sig ut på månjakt!

Rapport från Astronomdagarna i Lund (1)

(Sidan är uppdaterad den 2013-10-12)
Igår startade de svenska Astronomdagarna 2013 i Lund. Ca 100 astronomer träffas för att lyssna på ett 40-tal föredrag  om aktuell forskning m.m. Här kommer en sammanfattning av det i mitt tycke mest intressanta föredraget under torsdagen. Jag sammanfattar övriga föredrag från torsdagen i två särskilda inlägg.

Gabriella Stenberg Wieser berättar att två av totalt elva instrument i ESA:s stora rymdsondsprojekt JUICE är svenska. JUICE, som står för Jupiter Icy moons Explorer, sänds upp 2022 mot Jupiter och når sitt mål först 2030. De två instrumenten är Radio and Plasma Wave Investigation (RPWI) och Particle Environment Package (PEP). Det är institutet för rymdfysik, IRF, som ansvarar för utformningen av instrumenten.

Gabriella berättar om några av de utmaningar som man har att försöka bemästra. Det handlar bl a om att instrumenten ska klara strålningen kring Jupiter. Det är också enormt långa ledtider i ett projekt som detta. Samtidigt som den tekniska utvecklingen går snabbt framåt måste man i något läge besluta vilken utrustning rymdsonden ska utrustas med. Det innebär att rymdsonder kan tyckas ha gammaldags utrustning. Den tredje stora utmaningen som Gabriella tar upp är datavolym och datakommunikation. JUICE kan av praktiska skäl "bara" lagra 150 gigabyte på de tre år som den ska observera. Det gäller därför att fundera noga på vad och hur data ska samlas in och lagras.

Illustration av JUICE kring Jupiter (Bildkälla: ESA)

Jag frågade Gabriella i pausen efter föredraget om man har något samarbete med NASA och de forskare och företag som är knutna till NASA:s Jupitersond Juno. Denna sond är som bekant på väg mot Jupiter. 

Gabriella säger att man självklart sneglar på Juno och drar erfarenheter från det projektet och från andra rymdsonder som färdats till de yttre planeterna i vårt solsystem (såsom Cassini). Något regelrätt samarbete har man dock inte. I och med att kommersiella företag medverkar i utveckling av instrumenten till sonderna vill man förstås inte avslöja alltför mycket "affärshemligheter".

Jag har skrivit en hel del om JUICE här i bloggen (se HÄR).

Chalmers medverkar i ESA:s stora rymdsondsprojekt JUICE

Chalmers rapporterar idag om att en kompakt och känslig terahertz-radiomottagare för rymduppdrag, som ESA:s ”Jupiter icy moons explorer” (JUICE), har utvecklats i ett gemensamt europeiskt projekt. Chalmers har lett projektet, som är ett samarbete mellan europeiska universitet, institut och företag som finansieras av EU-kommissionens sjunde ramprogram (FP7).

Från Chalmers pressmeddelande har jag klippt ut följande;

I ett gemensamt europeiskt projekt har en grupp forskare utvecklat en heterodyn terahertzmottagare som uppfyller kraven för rymduppdrag. De har uppnått det genom att minimera antalet komponenter i lokaloscillatorn (LO) i mottagaren, och genom en hög grad av integration av alla dess delkomponenter.

– Den unika terahertzmottagaren är kompakt, lätt, robust och fungerar vid rumstemperatur, säger projektledaren Jan Stake, professor vid Chalmers. Det är nödvändigt för satellituppdrag som ska pågå under många år.

Mottagaren är optimerad för frekvensbandet 520-590 gigahertz, eftersom vattenånga och flera andra viktiga atmosfäriska spårgaser kan identifieras ifrån deras spektrallinjer i det intervallet.

Forskarna har uppnått rekordresultat när det gäller mottagarens förmåga att ta emot svaga signaler. Nyckeln till detta resultat är att använda högpresterande halvledarkomponenter, och på Chalmers har de utvecklat en komplett tillverkningsprocess för membranintegrerade Schottkydioder, som är speciellt lämpliga för terahertztillämpningar.

– Resultaten visar att mottagaren är mycket väl lämpad för fjärranalys av atmosfärer och astronomiska objekt, säger Jan Stake. På grund av mottagarens låga vikt och och förmåga att ta emot svaga signaler är den särskilt lämpad för rymduppdrag som ESA:s Juice (Jupiter icy moons explorer).

Inom samarbetet har företaget Omnisys Instruments, som tillverkar avancerad elektronik för rymdtillämpningar, varit ansvarigt för utformningen av terahertzmottagarens blandare och integrationen av alla komponenter i den slutliga mottagaren.

En illustration av mottagaren i rymdsonden JUICE (Bildkälla: Chalmers och ESA)

Kul att svenska universitet och svenska rymdbolag medverkar aktivt i utvecklingen av instrument till ESA:s rymdsonder! Läs mer om JUICE och ytterligare svenskt deltagande i detta spännande projekt HÄR.
.

Jupitermånen Europas issprickor har studerats

Häromdagen skrev jag om de lite vilda planerna på en bemannad rymdfärd till Jupiters måne Europa (läs HÄR). Även om jag personligen är lite skeptisk till det hela, så hade det onekligen varit intressant att titta lite närmare på den här månen. Det finns ett par (obemannade) rymdsonder som kommer att göra det. NASA:s rymdsond Juno når Jupiter hösten 2016 och kommer då att bl a titta lite närmare på Jupiters stora månar. ESA:s rymdsond JUICE kommer i än högre grad att fokusera på Jupitermånarna. Denna sond sänds dock upp först 2022 och når fram år 2030. Det krävs således en stor portion tålamod i väntan på vad dessa rymdsonder ska upptäcka. Tills dess får vi förlita oss på de observationer som rymdsonden Galileo gjorde när den kryssade omkring i Jupitersystemet åren 1995 - 2003. Det är faktiskt så att man fortfarande analyserar de data som rymdsonden samlade in, inte minst vad gäller månen Europa.

Europas räfflade yta (Bildkälla: NASA)

Forskare som studerat de märkliga isräfflorna på Europas yta utifrån bl a sonden Galileos data tror att månen tidigare i sin historia kan ha roterat runt en något lutad axel. Rotationen är idag låst så att månen alltid visar samma sida mot Jupiter. Europas omloppsbana är sådan att den emellanåt kommer lite närmare Jupiter. De tidvattenkrafter som månen då utsätts för får ytan att lyfta uppåt 30 meter, vilket gör att istäcket spricker. Det är ungefär som om enorma tsunamis hela tiden far fram över Europas yta. De sprickor som tydligt syns på Europas yta har ändrat riktning, vilket enligt forskarna antyder att månens rotation förändrats över tid. Läs mer om forskningsstudien på Astrobiology Magazines websida.

Hur skulle det vara att landa på Jupitermånen Europa?

Det pågår intensiv utforskning av planeten Mars i syfte att försöka klarlägga om det har funnits förutsättningar för liv där. En hel skock med rymdsonder och två Marsfordon letar frenetiskt efter miljöer som möjliggör liv och även efter tecken på liv. Det finns en annan himlakropp i solsystemet som kanske har större förutsättningar att hysa liv och det är Jupitermånen Europa. Forskare har i många år diskuterat möjligheten att skicka en rymdsond för att studera denna måne. Det mest intressanta vore att landa på Europa och studera vad det är som skapar de sprickor och förkastningszoner som den isiga månen är överkorsad med. Vilka processer skapar dessa sprickor och finns det organiska molekyler på ytan. Andra frågor av intresse att studera är Europas geologiska aktivitet, dess sammansättning, finns det flytande vatten samt hur Jupiter egentligen påverkar denna måne.

Vår kunskap om denna måne bygger till stor del på de observationer som rymdsonderna Voyager och Galileo gjorde i slutet av 1970-talet respektive slutet av 1990-talet. Särskilt Galileo studerade månen ganska ingående under sina 34 varv runt Jupiter. Rymdsonden Juno är på väg mot Jupiter och når planeten i juli 2016. Rymdsonden JUICE planeras att sändas upp år 2022 med uppdraget att särskilt studera Jupiters fyra stora månar. Sannolikt får vi ökad kunskap om förhållandena på Europa när rymdsonderna börjar sin utforskning. Någon Europa-landare finns dock inte i planerna varken hos NASA eller någon annan rymdmyndighet.

Bilden nedan är en illustration av hur det kan tänkas se ut på Europas yta. Inte helt lätt att landa där! Läs mer om månen Europa på NASA:s websida.

(Bildkälla: NASA)

En svensk miniubåt skulle kunna utforska Jupitermånen Europas ocean

Astrobiology Magazine rapporterar om en projektidé med svensk medverkan. Det handlar om att sända en rymdsond med landare till Jupitermånen Europa. Genom att borra hål i istäcket skulle en mycket liten "ubåt" kunna sändas ner för att utforska den stora ocean som finns under isen. Det är NASA:s Jet Propulsion Laboratory som tillsammans med Uppsala universitet arbetat på idén. Själva ubåten är en svensk konstruktion av Jonas Jonsson vid Ångström Space Technology Center vid Uppsala universitet, som ett led i hans doktorsavhandling. Ett svenskt team under Greger Thornells ledning arbetar med projektidén.

Den lilla ubåten in action (Bildkälla: Jonas Jonsson/Ångström Space Technology Centre)

Den lilla miniubåten har fått namnet DADU, som står för Deeper Access, Deeper Understanding. Trots att den är liten har den en mängd avancerade instrument. Den  skulle kunna söka efter tecken på liv i Europas ocean. Alltsedan rymdsonderna Voyager 2 och Galileo genomförde sina observationer av denna måne och upptäckte att det finns en ocean under istäcket har det spekulerats om förekomsten av liv. Med tanke på att enkla livsformer kan överleva i extrema förhållanden i arktiska vatten på jorden, så skulle det kunna finnas liv i Europas kalla ocean. Istäcket som är kilometertjockt skyddar dessutom från den strålning som Jupiters magnetosfär utsätter Europa för.

En modell av Europas inre (Bildkälla: NASA)

De höga projektkostnaderna har så här långt varit det största hindret för ett rymdsondsprojekt till Europa. Med en miniubåt skulle man radikalt kunna sänka kostnaderna och ändå få utfört viktig vetenskaplig forskning. En liten ubåt kräver dessutom ett mycket mindre borrhål genom Europaisen. Jonsson hoppas kunna testa ubåten i Lake Vostok, sjön under den tjocka antarktiska isen. Fungerar ubåten där så skulle den kunna fungera under isen på Europa.

Även om ubåten är en lågbudgetlösning, så krävs en landare och en avancerad borr för att ta ubåten ner under isen. Projektet skulle sannolikt ändå gå på några miljarder dollar, vilket i dagsläget ínte finns i den knappa NASA-budgeten. Så idén kanske kan realiseras en bit in på 2030-talet. Tills dess får vi nöja oss med NASA:s rymdsond Juno och ESA:s rymdsond JUICE vad gäller utforskning av Jupiter och dess månar. Jonssons miniubåt kan säkert hitta ett flertal användningsområden här på jorden och kanske så småningom förhoppningsvis komma till användning på någon himlakropp med vatten i vårt solsystem.

Rymdsonden Galileos bild av Europa (Bildkälla: NASA)

Jupitermånen Europa alltmer intressant

Jupiters måne Europa har alltsedan de två Voyagersonderna passerade Jupiter 1979 intresserat astronomerna. Förekomsten av vatten under ett tjockt istäcke har fått forskare att spekulera i om månen kan ha förutsättningar för att hysa enklare livsformer. Det som krävs för att liv ska uppstå är framförallt att det finns vatten, några av "livets grundämnen" såsom kol, kväve, fosfor, svavel m.m samt någon form av energikälla. Europa har vatten och får energi via de tidvattenkrafter som månen utsätts för i Jupiters närhet. NASA skriver på sin websida om att forskare upptäckt att det finns väteperoxid på Europas yta. Om peroxiden kommer i kontakt med vatten kan det sätta igång processer som skapar enkla organismer, på samma sätt som skedde på jorden för närmare 4 miljarder år sedan.

Rymdsonden Galileos bilder av Europa (Bildkälla: NASA)

Rymdsonden Galileo, som kretsade kring Jupiter mellan 1995 och 2003, upptäckte spår av väteperoxid på några ställen på Europas yta. Nu har man upptäckt att det tycks finnas väteperoxid lite varstans på Europa, även i områden där istäcket är tunt och vattnet kan nå upp till ytan. Forskarna har studerat Europa med hjälp av Keckteleskopet på Hawaii.

Is och vatten på Europa (Bildkälla: NASA)

Det finns få, om ens några, himlakroppar som är så intressanta ur ett astrobiologiskt perspektiv som Europa. Det är synd att det i dagsläget inte finns någon specifik rymdsond som ska besöka denna måne. Vi har visserligen rymdsonden Juno som just nu är på väg till Jupiter (framme 2016) och vi har ESA:s rymdsond JUICE som så småningom (om nästan 20 år!) ska studera Jupitermånarna. Det som behövs är en månlandare till Europa. Den hade kunnat studera denna måne mer i detalj.

Svenska forskare tar fram instrument till Jupitersond

Häromdagen kom en rapport om att svenska forskare i allra högsta grad medverkar vid framtagande av instrument till Jupiter-rymdsonden JUICE. Denna rymdsond, ett av ESA:s största projekt under det närmaste decenniet, planeras att sändas upp 2022 och nå Jupiter först 2030. JUICE som står för Jupiter Icy Moons Explorer har i uppdrag att framförallt studera de tre Jupitermånarna Europa, Ganymedes och Callisto. Dessa isiga månar har, av tidigare rymdsonders observationer att döma, stora vattenoceaner under de tjocka istäckena. Månen Europa anses vara en himlakropp som har goda förutsättningar för att hysa liv.

ESA meddelar att 11 vetenskapliga instrument nu har valts ut till rymdsonden. Förutom "standardinstrument" såsom kamera, spektrometer, magnetometer och plasma- och partikeldetektorer ska också en särskild radarutrustning finnas med som kan trånga igenom den tjocka isen och studera vad som finns under istäcket.

Rymdstyrelsen meddelar att två svenska instrument har valts ut. Det ena är Particle Environment Package (PEP) och det andra är Radio Plama Wawe Investigations (RPWI). Båda instrumenten utvecklas vid Institutet för rymdfysik. Vad gör då dessa instrument? Jag citerar från Rymdstyrelsens pressmeddelande:

"Instrumentpaketet PEP från Kiruna ska mäta vilka typer av partiklar som finns kring Jupiter och dess månar för att ta reda på hur rymdmiljön fungerar i Jupiters väldiga magnetosfär. RPWI mäter elektriska och magnetiska fält i magnetosfären för att kartlägga vågor i plasmat och därigenom kunna dra slutsatser om bl a jupitermånarnas jonosfärer och extremt uttunnade atmosfärer (så kallade exosfärer) och norrkenskällor. Genom att kartlägga strömmar som eventuellt kopplar induktivt till haven under isen bidrar RPWI till JUICE mål att kunna upptäcka liv på de isiga månarna"

Illustration av JUICE (Bildkälla: ESA)

Det är IRF:s största uppdrag någonsin och ett stort erkännande till svensk astronomisk forskning och ingenjörskunnande att Sverige får detta uppdrag. Kul!