Las misiones al sistema solar exterior como JUICE son caras y complejas, requiriendo colaboración internacional. JUICE explorará las lunas heladas de Júpiter - Ganímedes, Europa y Calisto - para caracterizar su potencial habitabilidad. Caracterizará la corteza y océano de Ganímedes, explorará áreas activas recientes en Europa, y estudiará Calisto como remanente del pasado del sistema joviano. JUICE lanzará en 2022 para llegar a Júpiter en 2033, proporcionando la primera caracterización detall

1. LAS MISIONES
ESPACIALES AL SISTEMA
SOLAR EXTERIOR:
LA COLABORACIÓN
INTERNACIONAL EN JUICE
Olga Prieto Ballesteros
Centro de Astrobiología-INTA-CSIC
Simposio Internacional: Cooperación internacional en la exploración espacial
Fundación Ramón Areces. Madrid. 24 Noviembre 2014

3. Misiones al SSE
Misiones caras y complicadas. Implican grandes retos tecnológicos/ tiempo/ RTGs
Huygens
???

4. Éxitos y fracasos
(Southwood, 2012. Naure 488, 451-453
5 consejos para que funcione la cooperación internacional:
Comprender la motivación de cada socio
Estar dispuesto a perder partes para asegurar la finalización
Mantener una contribución modular para reducir el riesgo si uno falla
Estar preparado para situaciones de ruptura de acuerdos internacionales
Argumentar los beneficios de la colaboración en momentos difíciles
Casos:
Halley flyby/ Tempel 2 renzevous  Giotto + armada de Halley
Cassini-Huygens
EJSMJUICE

5. JUICE
JUpiter and ICy moons Explorer

6. Evolución de la colaboración en la misión
Cosmic Vision 2015-2025
2005 - Comienzo de Laplace
2007- Primera llamada para misiones L
Evaluación: Laplace con Tandem + IXO + LISA (de H2000)
2007- Consolidación de la colaboración con NASA y JAXA EJSM y TSSM
2009 - EJSM seleccionada junto IXO y LISA
2011 - Reformulación JUICE, ATHENA, NGO

2012 - Selección
2022 - Lanzamiento
2033 - Llegada al sistema de Júpiter
JUICE EJSM Laplace

7. Laplace
2005-2007
Comienza a articularse la misión
Objetivo: estudiar el sistema de Júpiter y Europa como mundo potencialmente habitable
3 orbitadores para realizar observaciones coordinadas de Europa y satélites de Júpiter,
magnetosfera y atmósfera de Júpiter (JEO, JPO, JMO). 2 módulos adicionales (lander y JGO)
La misión contemplaba colaboraciones con:
-NASA. EE, EGE y JIMO
-JAXA (JPO)
-Roscosmos (lander independiente)
Se forma los WG. Investigadores de la NASA y
JAXA intervenían en los mismos
Acude a la llamada de CM-L1
Laplace y TandEm son seleccionadas para la
evaluación técnica de la ESA

8. EJSM
2007-2011
La colaboración con NASA desemboca en la formación de EJSM-Laplace y TSSM-TandEM
2 orbitadores: JEO (NASA) y JGO (ESA), focalizados en el estudio de Europa y Ganimedes
Independientes: incluso lanzamiento y protección planetaria se hacen por separado
Se sigue contemplando la colaboración de JAXA (JPO), Europa Lander (RSA), Europa
penetrator (UK)
Se forma el JSDT. Los documentos
técnicos de la misión se redactan de
manera de manera conjunta.
En 2009 se seleccionan 3 misiones
L1: EJSM-Laplace, IXO y LISA. Las 3 se
estudian de manera cooperativa con
la NASA y demás agencias
involucradas
En 2011, NASA se retira

9. Reformulación
2011
En 2011 la NASA anuncia que se retira de las misiones L1
Las misiones L1 estaban compitiendo en fase de estudio. ESA había ya invertido 5 Meuros
Se constituye el SST europeo a partir del JSDT
Reformulación (en consulta con la comunidad científica):
1- JGO independiente y viable. Sin JEO se reduce la ciencia de Europa, Io, atmósfera de
Júpiter, magnetosferas
2- Recuperar Europa: 50-100 sobrevuelos. Sacrificio de los demás objetivos científicos,
reducción de la viabilidad (por el entorno de radiación), y elevación de los costes
JUICE
- Ganímedes como un mundo rico en agua.
- Europa se con dos sobrevuelos dedicados
- Atmós./magnetos. sobrevuelo a Calisto
Europa Clipper???
NASA en JUICE (100 Meuros)

10. JUICE, la primera L1
Los temas científicos de JUICE (CV-2015-2025)
•Emergencia de mundos habitables alrededor de planetas gigantes
•El sistema de Júpiter como arquetipo de gigante de gas
Misión con 1 solo orbitador
Las investigaciones se realizarán desde órbitas y trayectorias de vuelo
Misión europea con participación internacional
Lanzamiento
Junio 2022
Inserción en la órbita de Jupiter
y reduc. apocentro con ayuda
de Ganimedes
11 meses
Transferencia interplanetaria
(Tierra-Venus-Tierra)
7.6 años
2 vuelos Europa
36 dias
Aumento de inclinación
con ayuda de Calisto
200 dias
Reducción de vinf
(Ganimedes, Calisto)
60 dias
Ganimedes (polar)
10,000x200 km & 5000 km 150 dias
500 km circular 102 dias
200 km circular 30 dias
Calisto a Ganimedes
11 meses

11. Exploración del sistema de Júpiter
Procesos acoplados
Hidrodinámicos
Gravitacionales
Electromagnéticos
Magnetosfera
•Mayor objeto del SS
•Mayor acelerador de partículas en el
SS
•Dinámica global de un objeto
astrofísico
Júpiter
•Arquetipo de planeta gigante
•Laboratorio natural a escala planetaria de
dinámica de fluidos, química, meteorología,
•Ventana a la historia de la formación del SS
Sistema de satélites
• Mareas: resonancias Laplace
• Interacciones electromagnéticas con magnetosfera y alta atm. Júpiter

12. La exploración de la zona habitable
Calisto
•Historia temprana de impactos
•Diferenciación sin resolver
•Océano profundo, pero sin actividad
Ganimedes
•El mayor satélite del SS
•Océano profundo
•Dinamo interna y campo magnético
•Morfología de cráteres diversa
•Arquetipo de «waterworld»
•Ejemplo de ambiente acuoso entre
capas de fases sólidas
Europa
•Océano profundo
•Objeto planetario activo
• Ejemplo de ambiente acuoso en
contacto con silicatos
Caracterizar Ganimedes como objeto planetario y posible habitat
Explorar las zonas recientemente activas de Europa
Estudiar Calisto como remanente del sistema joviano temprano

13. JUICE-Instrumentación
ESA es el contratista principal del proyecto y está a cargo del
lanzamiento, la navegación hacia Júpiter y la inyección en órbita
alrededor de Júpiter
Consorcios de institutos
de diferentes naciones
para la construcción del
instrumento
Explotación de los datos
por grupos de trabajo.
Investigadores asociados.

14. JUICE La exploración de la zona habitable
Caracterizar Ganimedes como objecto planetario y posible habitat
Investigaciones principales:
1.Caracterizar la corteza de hielo, la extensión del océano y su relación con las capas interiores.
- Medida del espesor de la corteza de hielo, la profundidad del océano y la conductividad.
- Sondeo de la sub-superficie hasta 9 km de profundidad
2. Determinar la composición global, la distribución y evolución de los materiales de la superficie
- Cartografía mineral (especialmente de los materiales oscuros): global ~ 1-5 km/px,
seleccionado a ~ 25m/px
3. Entender la formación de las estructuras geológicas superficiales y buscar actividad presente y pasada.
- Toma de imágenes: globales a ~400 m/px, en objetivos seleccionados ~ 3m/px.
4. Caracterizar el ambiente de radiación local y su interacción con la magnetosfera de Júpiter.
- Composición y dinámica de la exosfera
- Magnetosfera, plasma e interacción con la superficie de la magnetosfera de Júpiter

15. JUICE La exploración de la zona habitable
Explorar las áreas de actividad reciente en Europa. Dos sobrevuelos
Investigaciones principales:
1.Determinar la presencia de reservorios líquidos en la corteza
2.Cartografía de los materiales en áreas seleccionadas a escala regional >5km/px y local <500m/px
3.Caracterizar la geología regional. Imágenes de contexto a <500 m/px. Búsqueda de actividad actual
4.Caracterización de la exosfera

16. JUICE La exploración de la zona habitable
Estudio de Calisto como remanente de etapas tempranas del sistema
Investigaciones principales:
1. Caracterizar las capas exteriores (sondeo de algunos km) incluyendo el océano
2. Determinar la composición del material diferente
del hielo de agua.
3. Estudio de la actividad geológica pasada incluyendo
los procesos de diferenciación, meteorización e
interacción con la exosfera
- Toma de imágenes a resolución 400m/px
- Cartografía regional a 5km/px

17. ¡¡¡Es el momento de pasar de la exploración a la
caracterización de los mundos helados habitables!!!