Het magnetometerinstrument van het ruimtevaartuig JUpiter ICy moons Explorer (JUICE), J-MAG, heeft met succes strenge tests doorstaan en is daarmee klaar voor de komende missie. De J-MAG, die onder meer is ontwikkeld door onderzoekers van het Imperial College London, beschikt over drie geavanceerde sensoren, aldus de universiteit in een persbericht. Dit is de eerste keer dat een kwantuminterferentiesensor buiten de baan om de aarde is gebruikt. De missie van J-MAG is het karakteriseren van de oceanen onder Jupiters manen Ganymedes, Callisto en Europa en het zoeken naar sporen van leven. Aangezien het ruimtevaartuig Jupiter over acht jaar bereikt, is dit vroege succes een cruciale mijlpaal voor de haalbaarheid van de missie.
Een drietal sensoren
Het J-MAG-instrument omvat drie sensoren. De aan het Imperial College London en Braunschweig gebouwde sensoren zijn “fluxgate”-sensoren, die de richting en de sterkte van magnetische velden kunnen meten.
Fluxgatesensoren moeten regelmatig tijdens de vlucht worden gekalibreerd, maar de magnetische omgeving rond Ganymedes is zo complex en verandert zo snel dat traditionele kalibratietechnieken niet werken. Daarom was een nieuwe ijkmethode nodig waarbij gebruik wordt gemaakt van een gevoelige en nauwkeurige kwantumsensor, genaamd MAGSCA.
Een kwantumsprong in sensortechnologie
MAGSCA, dat in Oostenrijk is ontwikkeld, meet de absolute sterkte van het magnetische veld met behulp van het Zeeman-effect, dat een splitsing van elektronenenergieniveaus veroorzaakt in verhouding tot de sterkte van het magnetische veld. Het kwantumeffect wordt opgewekt door laserlicht dat interfereert met atomen in de glazen MAGSCA-cel. Deze meting is vrij van kalibratiefouten omdat het gebaseerd is op fundamentele fysische constanten. MAGSCA kan daardoor de andere twee sensoren goed kalibreren, zodat zij het magnetische veld volledig kunnen karakteriseren.
Succesvolle metingen in de ruimte
De eerste meting vond plaats terwijl het ruimtevaartuig vijf miljoen kilometer van de aarde verwijderd was. De drie J-MAG-sensoren volgden dezelfde variaties in het magnetische veld van de zonnewind, wat de werking van alle drie de sensoren bevestigt.
Het Europees Ruimteagentschap [ESA] en het UK Space Agency, die de ontwikkeling van het J-MAG-instrument hebben gesteund, kunnen nu uitkijken naar gegevens die tijdens de missie van JUICE naar de ijzige manen van Jupiter zullen worden verzameld.
Sporen van leven
De missie van JUICE is het karakteriseren van de oceanen onder de buitenste ijskorsten van Ganymedes, Callisto en Europa en het bepalen of deze oceanen in staat zijn leven te ondersteunen. Het succesvol testen van het J-MAG-instrument is een veelbelovende start voor het project, omdat het aangeeft dat de technologie bestand is tegen de zware omstandigheden in de ruimte en de beoogde taken kan uitvoeren.
Naarmate de missie vordert en JUICE zijn weg vindt naar het Jupiter-systeem, zullen de door het J-MAG-instrument verzamelde gegevens van cruciaal belang zijn om licht te werpen op deze raadselachtige manen en hun potentieel om leven te herbergen. Nu het ruimtevaartuig over acht jaar op zijn bestemming aankomt, wachten wetenschappers en ruimtevaartliefhebbers met spanning op de inzichten die deze baanbrekende missie zal opleveren.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
