Lodowe księżyce Jowisza – cel badań polskich naukowców

W ramach misji JUICE (JUpiter ICy moon Explorer) realizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną w 2022 roku do układu Jowisza zostanie wysłana sonda kosmiczna, której zadaniem będzie zbadanie czterech jego księżyców: Io, Europy, Ganimedesa i Kallisto. Sonda ma przeprowadzić m.in. poszukiwania płynnej wody znajdującej się pod powierzchnią tych obiektów, pod kątem możliwości występowania na nich życia. Badania systemu Jowisza jako typowego "gazowego olbrzyma" dostarczą nam także informacji o innych tego rodzaju planetach w Układzie Słonecznym i poza nim.

Decyzję o realizacji misji JUICE podjęto już w 2012 roku, choć start sondy zaplanowano dopiero na rok 2022. W sektorze kosmicznym takie horyzonty czasowe to nic nadzwyczajnego. Szczególnie w przypadku dużych misji naukowych. Projektowanie sondy i instrumentów naukowych rozpoczęto już 6 lat temu, a ich produkcja trwać będzie jeszcze kolejne 2 lata. Na tym przykładzie świetnie widać, jak długofalowe inwestowanie w działalność kosmiczną jest kluczowe do rozwoju tej gałęzi nauki i gospodarki.

Kluczem do sukcesu jest stabilność finansowania

- MNiSW dba o ciągłość i stabilność strategicznych inwestycji, bo tylko w takich okolicznościach polska nauka i przemysł mogą wspólnie realizować najambitniejsze światowe projekty. Misje takie jak JUICE mają w sobie coś z wielkich odkryć geograficznych. Wspinając się na szczyty możliwości technologicznych, podejmujemy wyzwania przekraczające wyobraźnię. W XV i XVI w. zamorskie wyprawy sponsorowali królowie, dziś tę funkcję przejęły nowoczesne rządy. Taką funkcję odpowiedzialnie przyjął na siebie również polski rząd zauważając rolę projektów kosmicznych w Strategii na Rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju i przyjmując Polską Strategię Kosmiczną. Nasz rząd konsekwentnie realizuje te strategie m.in. poprzez finansowanie składek w programach opcjonalnych ESA. Dziś mówimy o konkretnym efekcie tych inwestycji. Misja JUICE realizowana jest w ramach programu opcjonalnego ESA PRODEX, za którego finansowanie w Polsce odpowiada MNiSW – powiedział Jarosław Gowin, wiceprezes Rady Ministrów, minister nauki i szkolnictwa wyższego.

Polacy w międzynarodowym towarzystwie

Tak jak wszystkie misje ESA, również JUICE, realizowany jest przez wiele europejskich krajów: Włochy, Francję, Niemcy i Holandię. Co ciekawe, jeden z instrumentów na misję (UVS - UV imaging Spectrograph) buduje też NASA. Ale z naszej perspektywy kluczowe znaczenie mają eksperymenty koordynowane przez Szwedów. To właśnie we współpracy ze Szwedzkim Instytutem Fizyki Kosmicznej w Uppsali Polacy będą pomagali badać lodowe księżyce Jowisza. W skład konsorcjum RPWI (Radio & Plasma Wave Investigation), czyli instrumentów do diagnostyki pola elektromagnetycznego i właściwości plazmy kosmicznej, wchodzą też badacze i inżynierowie z Francji, Czech, Wielkiej Brytanii, Japonii i Austrii.

Funkcję Principal Investigator (PI, Główny Badacz) eksperymentu pełni Jan Erik Wahlund ze Szwedzkiego Instytutu Fizyki Kosmicznej w Uppsali, a prof. Hanna Rothkaehl z Centrum Badań Kosmicznych PAN pełni funkcję Co-PI tego instrumentu.

- Międzynarodowe konsorcjum RPWI jest wynikiem wieloletniej udanej współpracy naukowej. Wiele lat takiej współpracy jeszcze przed nami. Sonda znajdzie się w otoczeniu Jowisza w roku 2029, a cała misja potrwa do roku 2033 – powiedziała prof. Hanna Rothkaehl, Kierownik Zespołu Fizyki Plazmy Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Polski udział w misji JUICE – modelowy przykład współpracy nauki i biznesu

Polsku udział w konsorcjum RPWI to modelowy przykład współpracy nauki i przemysłu. Projekt na wczesnym etapie realizowany był przez CBK PAN i z czasem został częściowo przeniesiony do specjalizującej się w mechanizmach kosmicznych Astroniki. Teraz obie jednostki ściśle współpracują, bo dobra koordynacja jest jednym z warunków sukcesu.

Projektowanie misji trwa już od kilku lat, ale właśnie w tym momencie wchodzimy w kluczowy etap prac. Dotychczasowe analizy oraz modele testowe udowodniły, że jesteśmy gotowi do rozpoczęcia pracy nad tzw. „flight hardware” (sprzętem „lotnym”), czyli właściwymi urządzeniami, które polecą do systemu Jowisza.

- Astronika dla instrumentu RPWI buduje dwa typy mechanizmów. Łącznie aż 7 urządzeń. To jest bardzo poważne zlecenie i duża odpowiedzialność, ale dotychczasowe postępy w projekcie potwierdzają, że jesteśmy wiarygodnym partnerem do realizacji najtrudniejszych projektów kosmicznych na w Europie i na świecie – powiedział Łukasz Wiśniewski, wiceprezes spółki Astronika.

***

6 lat temu Polska wstąpiła do Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency, ESA). Pozwoliło to polskim firmom i jednostkom badawczym uczestniczyć w najambitniejszych projektach kosmicznych prowadzonych w Europie i na świecie. W 2016 roku rząd zwiększył składkę do ESA do poziomu 45 mln euro, a w 2017 wynegocjował przedłużenie okresu naszego preferencyjnego członkostwa w ESA. 

Warto pamiętać, że mechanizm finansowy ESA opiera się na zasadzie zrównoważonego zwrotu geograficznego. Co to w znaczy? ESA stara się, by około 90% składki wracało do wpłacającego kraju w postaci kontraktów dla jego przemysłu i jednostek naukowo-badawczych. Taka konstrukcja finansowania pozwala na awans technologiczny mniej rozwiniętym gospodarkom. Za pieniądze wpłacane przez polski rząd nasi inżynierowie mogą uczestniczyć w najważniejszych misjach kosmicznych, zdobywają kompetencje i unikalną wiedzę, której nie mieliby możliwości zdobyć w innych warunkach.