Antena de radar da JUICE é testada em campanha de voos de helicóptero

    Instrumento RIME será o primeiro a ter acesso ao subsolo dos satélites gelados Ganimedes, Calisto e Europa

    JUICE, a missão da Agência Espacial Europeia de exploração dos satélites de Júpiter liderada pela Airbus, decolou pela primeira vez carregando o instrumento RIME (Radar for Icy Moon Exploration, radar para a exploração das luas geladas) voando abaixo de um helicóptero.

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    Localizada 30 quilômetros a noroeste da planta da Airbus em Friedrichshafen, na Alemanha, a antena de 16,6 metros do RIME foi testada em diversas configurações de voo durante uma campanha de dois dias. Em junho de 2022, a sonda espacial JUICE (JUpiter ICy moons Explorer, exploradora das luas geladas de Júpiter), de 5,5 toneladas, vai dar início a uma jornada de 600 milhões de quilômetros até Júpiter, com chegada prevista para 2029.

    Durante três anos e meio, a JUICE vai explorar o planeta gigante, sua atmosfera turbulenta e sua enorme magnetosfera, além de seu conjunto de anéis. Ela vai também estudar as três maiores luas geladas na órbita do planeta: Europa, Ganimedes e Calisto. O objetivo é investigar a existência de oceanos líquidos sob as crostas de gelo, o que poderia indicar a possibilidade de ambientes habitáveis.

    Assim que a sonda entrar no campo gravitacional de Júpiter, serão realizados 30 voos de observação das três luas durante dois anos e meio a fim de examinar os interiores, as superfícies, a atmosfera e as interações magnéticas. Durante o último ano, ela ficará em órbita ao redor da lua Ganimedes para observá-la em maior detalhe.

    Ela carregará 10 instrumentos de última geração, incluindo câmeras, espectrômetros, um radar de penetração no gelo, um altímetro, equipamentos de rádio e sensores para monitorar os campos magnéticos e as partículas carregadas no sistema Joviano.

    O RIME é um radar e sonar otimizado para penetrar a uma profundidade de nove quilômetros sob a superfície de gelo da lua Galileu. Ele vai fornecer imagens com resolução de cerca de 1 km x 10 km e com profundidade de 50 metros a uma frequência central de 9 MHz e usar uma antena com dipolo de 16,6 metros. As duas hastes da antena, de 4 cm de diâmetro, são feitas de CFRP (polímero reforçado de fibra de carbono) e pesam cerca de 1.300 gramas.

    Pelo nadir, ou observação vertical, o radar transmite ondas de rádio que viajam pelo subsolo, onde interagem com camadas e estruturas de diferentes constantes dielétricas. As reflexões variadas são detectadas a bordo pela mesma antena e são usadas para criar uma imagem de profundidade (radargrama) do subsolo.  O RIME é o primeiro instrumento a ser enviado a Júpiter e aos confins do sistema solar com capacidade de fazer aferições diretas do subsolo.

    Os testes da RIME permitiram aos engenheiros da Airbus verificar os resultados de simulações de computador e medir o desempenho do rádio da antena, como se estivesse montado em uma espaçonave. Essas características sofrem grande impacto do emparelhamento eletromagnético das superfícies da espaçonave e precisam ser medidas para garantir a calibração da antena.

    Graças à faixa de frequência exigida, esses testes precisam ser realizados ao ar livre e são restringidos por perturbações externas, reflexões eletromagnéticas e as condições climáticas gerais. Como a sonda real não pode ser movida para áreas externas, foi fabricado um simulador de 3 m x 2 m x 2 m, no qual a antena foi então montada. Ela pode ser girada verticalmente para minimizar o emparelhamento externo. O simulador foi pendurado com uma corda de polietileno aproximadamente 120 metros abaixo de um helicóptero e 320 metros acima do solo. Todo o equipamento de teste foi integrado ao simulador e operado via controle remoto diretamente do solo.

    Para suportar os testes do helicóptero e para evitar danos causados pelo vento, as hastes da antena foram “fortalecidas” para os voos de teste com tubos de fibra de vidro.

    A Airbus é a principal prestadora de serviços para a sonda JUICE graças à experiência adquirida em suas instalações em Toulouse (França), Friedrichshafen (Alemanha), Stevenage (RU) e Madri (Espanha). A empresa tem cerca de 150 engenheiros espaciais trabalhando na JUICE e lidera um consórcio de mais de 60 companhias.

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