목성 얼음 위성 탐사선

인류의 목성 탐사
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]	이름	접근 시기 (최근접)	운영 주체	탐사 방식
<colbgcolor=#fff,#000> 파이어니어 10호	1973년	NASA	중력도움
파이어니어 11호	1974년	NASA	중력도움
보이저 1호	1979년	NASA	중력도움
보이저 2호	1979년	NASA	중력도움
율리시스	1992년 _1차, 2004년 _2차	NASA / ESA	중력도움
갈릴레오	1995 ~ 2003년	NASA	목성 궤도선 & 목성 대기 진입 탐사선
카시니-하위헌스	2000년	NASA / ESA	중력도움
뉴 호라이즌스	2007년	NASA	중력도움
주노	2016년 ~	NASA	목성 궤도선
목성 얼음 위성 탐사선	2023년 발사	ESA	가니메데 궤도선
유로파 클리퍼	2024년 발사	NASA	유로파 궤도선

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목성 얼음 위성 탐사선 Jupiter Icy Moons Explorer

<colbgcolor=#E3AB57><colcolor=#000000> 이름	주스, JUICE
임무 유형	행성 과학
운영자	ESA
COSPAR ID	2023-053A
SATCAT no	56176
임무 기간	순항 기간: 8년 연구 기간 3.5년 경과: 10개월 12일
우주선 속성
제조업체	에어버스 디펜스 앤 스페이스
발사 질량	6,070 kg (13,380 lb)
건조 질량	2,420 kg (5,340 lb)
크기	16.8 x 27.1 x 13.7 m
전력	태양 전지판에서 850W ~ 85㎡(910 sq ft)에서 출력
임무 시작
발사 날짜	2023년 4월 14일 12:14:36 UTC
로켓	아리안 5 ECA
발사장	기아나 우주센터, ELA-3
계약자	아리안스페이스
달 접근
가장 근접한 접근일	2024년 8월 19일D[dday(2024-08-19)]
지구 접근
가장 근접한 접근일	2024년 8월 20일D[dday(2024-08-20)]
금성 접근
가장 근접한 접근일	2025년 8월 31일D[dday(2025-08-31)]
지구 접근
가장 근접한 접근일	2026년 9월 29일D[dday(2026-09-29)]
지구 접근
가장 근접한 접근일	2029년 1월 18일D[dday(2029-01-18)]
목성 궤도선
궤도 진입	2031년 7월(예정)
궤도 이탈	2034년 12월(예정)
가니메데 궤도선
궤도 진입	2034년 12월(예정)
궤도 매개 변수
근점 고도	500 km (310 mi)
원점 고도	500 km (310 mi)
장비 [ 펼치기 · 접기 ] 가니메데 레이저 고도계[GALA]GAnymede Laser Altimeter] JANUS 광학 카메라 시스템[JANUS]Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator optical camera system] JUICE-자기계[J-MAG]JUICE-MAGnetometer] 달과 목성 이미징 분광기[MAJIS]Moons And Jupiter Imaging Spectrometer] 입자 환경 패키지[PEP]Particle Environment Package] 얼음 달 탐사를 위한 레이더[RIME]Radar for Icy Moons Exploration] 라디오 및 플라즈마 파장 분석 장비[RPWI]Radio and Plasma Wave Investigation] 서브 밀리미터파 계측기[SWI]Sub-millimeter Wave Instrument] 자외선 이미징 분광기[UVS]UV imaging Spectrograph] 목성과 갈릴레이 위성의 중력과 지구 물리학[3GM]Galilean Moons]

미션 패치

발사 영상

1. 개요2. 상세3. 구조4. 카운트다운 ~ 항해 절차

4.1. 카운트다운4.2. 발사 절차4.3. 항해 절차

5. 탐사6. 기타

[clearfix]

1. 개요

유럽 우주국이 주관하고 있는 탐사선이다. 목성의 위성 가니메데, 칼리스토, 유로파를 탐사한다. 세 위성 모두 표면 아래에 거대한 물 층(바다)이 있을 것으로 판명되었다.

JUpiter ICy moons Explorer, 일명 JUICE(주스)라는 독특한 영어 약칭을 가지고 있다.

2. 상세

NASA와 유로파, 가니메데의 탐사를 위해서 유로파 목성계 임무 - 라플라스(Europa Jupiter System Mission – Laplace, EJSM-Laplace)으로 NASA의 목성 유로파 궤도선과 유럽 우주국의 목성 가니메데 궤도선을 발사하기로 계획되었다. 그러나 예산 문제로 공동 탐사가 무산되면서 유로파 궤도선만을 가져와서 현재의 탐사선을 기획하게 된다. 2012년 5월 2일에 Cosmic Vision 계획의 일원으로 발사하기로 발표했다.#

2023년 1월 20일 프랑스 툴루즈의 에어버스 공장에서 목성 얼음 위성 탐사선의 최종 조립 및 시험이 끝났다. 목성 얼음 위성 탐사선은 23년 2월 프랑스령 기아나로 옮겨져 기아나 우주센터에서 아리안 5를 타고 목성으로 날아갈 예정이다. 발사 예정일은 2023년 4월로 예정되어있다.# 발사는 2023년 4월 13일 오전 8:15분 ET (12:15 UTC)으로 잡혔으나, 기상조건 악화로 하루가량 순연된 4월 14일(9:14 UTC) 발사에 성공했다.

ESA는 탑재되는 실험 장비를 개발 및 수급하고, 에어버스는 탐사선의 설계, 개발, 통합, 테스트, 발사 및 우주 시운전을 담당한다. ESA가 탐사선 제작을 위해 에어버스와 맺은 계약의 규모는 3억 5080만 유로(3억 8365만 달러)이다.

3. 구조

미국과 일본에서도 공동 연구에 참여한다.

Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator (JANUS)
가니메데와 유로파의 지표면을 400m/pixel 이상으로 촬영한다. 표적을 25m/pixel에서 1.3° 시야각, 2.4m/pixel까지의 고해상도로 조사한다. 카메라 시스템은 0.36 µm ~ 1.1 µm 범위의 13개의 범색성, 광대역 및 협대역 필터를 가진다.

탐사 레이더 (RIME)
16m 안테나에서 방출되는 9MHz의 주파수로 작동하는 얼음 관통 레이더로 얼음에서 최대 30m의 수직 해상도로 심도 9km 까지 목성 위성의 표면 아래 구조를 조사한다.

JUICE-자기계 (J-MAG)
자력계로 목성 자기장과 가니메데 자기장의 상호 작용을 연구한다.

가니메데 레이저 고도계(GALA)
200km에서 20m/pixel 해상도와 10cm(3.9인치) 수직 해상도를 갖춘 레이저 고도계로 가니메데의 지형을 연구한다.

잦은 저공비행 기동 임무가 예정되어 있기 때문에, 자세 및 궤도 제어 시스템에 사용할 무려 3t에 달하는 막대한 양의 화학 추진제를 저장하고 있다. 대부분의 임무를 수행하는 동안 목성의 주요 방사선대 밖에 머무르기 때문에 주노(탐사선)에 비하면 방사선 차폐가 부실하지만, 칼리스토, 가니메데, 유로파 궤도 저공비행 임무에 대비해 다양한 위성들의 환경 유해로부터 탐사선을 보호하도록 다른 영역에 신경을 많이 썼다.#

4. 카운트다운 ~ 항해 절차

4.1. 카운트다운[11]

<rowcolor=#ffffff> 카운트다운	시간(GFT)	날짜 (GFT)	이벤트
L-11:43:00	21:31:29	2023년 4월 13일	카운트다운 시작
L-10:23:00	22:51:29		아리안 5 전력 공급
L-09:30:00	23:44:29		전기 시스템 점검
L-07:30:00	01:44:29	2023년 4월 14일	연료 공급 구성의 차량
L-06:00:00	03:14:29		발사대 마감
L-06:00:00	03:14:29		비행 소프트웨어 로드
L-06:00:00	03:14:29		통신 확인
L-06:00:00	03:14:29		관성 안내 시스템 정렬
L-05:00:00	04:14:29		발사대 대피
L-05:00:00	04:14:29		자세 제어 시스템 가압
L-04:50:00	04:24:29		추진제 적재 작업
L-04:50:00	04:24:29		GSE LOX 및 LH2 탱크 가압
L-04:30:00	04:44:29		추진체 이송 라인 냉각
L-04:23:00	04:51:29		1단 추진제 적재
L-03:43:00	05:31:29		2단 추진제 적재
L-03:33:00	05:41:29		벌케인 메인 엔진 냉각
L-02:00:00	07:14:29		추진제 토핑 시퀀스
L-01:15:00	07:59:29		원격 측정, 추적, 명령 시스템 체크 아웃
L-00:30:00	08:44:29		동기화된 시퀀스 준비
L-00:10:00	09:04:29		발사를 위해 GO/NO GO
L-00:08:00	09:06:29		내부 전원 페이로드
L-00:07:00	09:07:29		카운트다운 보류 및 재활용 지점
T-00:07:00	09:07:29		동기화된 시퀀스
T-00:06:30	09:07:59		추진제 토핑 종료
T-00:06:30	09:07:59		LOX 및 LH2 비행 레벨
T-00:06:30	09:07:59		발사대 안전 플러드 밸브 개방
T-00:06:30	09:07:59		화염 안전 장벽 무장
T-00:06:00	09:08:29		발사대 무장
T-00:06:00	09:08:29		1단 헬륨 적재 종료
T-00:04:00	09:10:29		1단 추진제 탱크 가압
T-00:04:00	09:10:29		추진제 GSE 인터페이스 제거
T-00:04:00	09:10:29		2단 LOX 적재 종료
T-00:04:00	09:10:29		2단 LOX 가압
T-00:03:40	09:10:49		2단 LH2 적재 종료
T-00:03:30	09:10:59		발사 시간 계산
T-00:03:10	09:11:19		2단 LH2 가압
T-00:03:00	09:11:29		온보드 컴퓨터에 최종 T0 로딩됨
T-00:02:30	09:11:59		1단, VEB 배터리 가열 종료
T-00:02:30	09:11:59		벌케인 점화 시스템 발열기 종료
T-00:02:00	09:12:29		벌케인 2 밸브 열기
T-00:02:00	09:12:29		냉각 밸브 닫힘
T-00:01:50	09:12:39		HM-7B 엔진의 사전 편향
T-00:01:05	09:13:24		내부 전원으로 전환
T-00:01:05	09:13:24		GSE로부터 2단 차단, 보안 점검
T-00:00:37	09:13:52		점화 시퀀스 시작
T-00:00:37	09:13:52		내장형 녹화기 활성화
T-00:00:37	09:13:52		화염 라인 전기 안전 장벽의 무장
T-00:00:30	09:13:59		추진제 시스템 제거 확인
T-00:00:30	09:13:59		1단 플러드 밸브 개방
T-00:00:22	09:13:59		1단 자세 제어 시스템 활성화
T-00:00:16.5	09:14:12.5		POGO 가압
T-00:00:16.5	09:14:12.5		페어링 배기 종료
T-00:00:12	09:14:17		플러드 밸브 개방 명령
T-00:00:06	09:14:23.		극저온 탯줄 후퇴
T-00:00:06	09:14:23		수소 연소 시스템 시작
T-00:00:05.5	09:14:23.5		온보드 제어로 전환
T-00:00:03	09:14:26		안내 시스템에서 비행 모드로 전환
T-00:00:03	09:14:26		컴퓨터 상태 확인
T-00:00:03	09:14:26		헬륨 가압 시스템 활성화
T-00:00:02.5	09:14:26.5		HM-7B 노즐 편향 확인
T-00:00:02	09:14:27		발사대 급수 시스템 활성화
T-00:00:01.4	09:14:27.6		엔진 정화 밸브 닫힘
T-00:00:00.2	09:14:28.8		암 후퇴 확인
T-00:00:00	09:14:29		벌케인 2 메인 엔진 점화
T+00:00:06.90	09:14:35.90		벌케인 체크아웃 종료
T+00:00:07.05	09:14:36.05		고체 로켓 부스터 점화

4.2. 발사 절차

<rowcolor=#ffffff> 카운트다운	시간(GFT)	날짜 (GFT)	이벤트
T+00:00:07.30	09:14:36.30	발사
T+00:00:13	09:14:42	2023년 4월 14일	수직 상승 종료, 피치 동작 시작
T+00:02:17	09:16:46		부스터 분리
T+00:03:10	09:17:39		페어링 분리
T+00:08:39	09:23:08		메인 스테이지 엔진 차단
T+00:08:45	09:23:14		메인 스테이지 분리
T+00:08:49	09:23:18		상부 엔진 점화
T+00:25:23	09:39:52		목표 궤도에 ESC 주입
T+00:27:44	09:42:13		주스 분리

4.3. 항해 절차

<rowcolor=#ffffff> 카운트다운	시간(GFT)	날짜 (GFT)	이벤트
T+493:00:00:00		2024년 8월 19일	달 접근
T+494:00:00:00		2024년 8월 20일	지구 접근
T+870:00:00:00		2025년 8월 31일	금성 접근
T+1264:00:00		2026년 9월 29일	지구 접근
T+2106:00:00		2029년 1월 18일	지구 접근
T+????:00:00		2031년 7월	목성 궤도선 궤도 진입
T+????:00:00		2034년 12월	목성 궤도선 궤도 이탈
T+????:00:00		2034년 12월	가니메데 궤도선 궤도 진입

5. 탐사

2023년 8월에 달, 지구에서 첫번째 스윙바이로 가졌다.

금성에도 2025년 8월 31일에 스윙바이를 가진다. 다시 2026년 9월 29일과 2029년 1월 18일에 지구에 다시 스윙바이를 거치다가 2031년 7월에 목성에 도착할 예정이다. 2034년 12월에 가니메데를 위성처럼 돌다가 2035년 말에 가니메데에 충돌하는 것으로 탐사 임무를 마치게 된다.

소행성대를 통과하는 여정서 소행성 223 Rosa를 플라이바이 하자는 임무가 제안되었으며, 결국 해당 임무가 채택되어 2029년 소행성 223 Rosa를 플라이바이 할 예정이다.

6. 기타

2034년 12월 가니메데 궤도 안착에 성공하면 지구가 아닌 다른 행성의 달을 공전하는 최초의 우주선으로 기록된다.

발사 이후 한 달 정도 지난 후에 얼음 위성 표면과 내부를 들여다볼 수 있는 접이식 레이더인 '라임'(RIME) 안테나를 가까스로 펼쳐 정상적으로 임무를 수행할 수 있게 됐다.#

[GALA] :[JANUS] :[J-MAG] :[MAJIS] :[PEP] :[RIME] :[RPWI] :[SWI] :[UVS] :[3GM] : Gravity and Geophysics of Jupiter and[11] 긴 카운트다운는 spaceflight 101에 있음Ariane 5 Countdown Timeline