Het radarsysteem dat dwars door de ijskorst van Europa, Ganymedes en Callisto gaat kijken, ondergaat zijn vuurdoop.

In 2022 is het zover. Dan vertrekt een ruimtesonde naar misschien wel één van de spannendste plekken in ons zonnestelsel: Jupiter. Tijdens de missie (Juice genaamd) zal er onderzoek worden gedaan naar de atmosfeer en magnetische velden van Jupiter. Maar nog veel interessanter is dat er ook een blik wordt geworpen op Jupiters ijzige manen Ganymedes, Europa en Callisto. Van alle drie deze manen wordt vermoed dat ze onder het oppervlak een vloeibare oceaan herbergen en dus potentieel leefbaar zijn.

Het instrument
Zoals gezegd bevinden die oceanen zich niet aan het oppervlak. Ze gaan schuil onder een ijskorst. Maar daardoor laten onderzoekers zich niet van de wijs brengen. Ze gaan gewoon proberen om dwars door die ijskorst te kijken met behulp van het Radar for Icy Moons Exploration-instrument. Het is het eerste instrument dat in staat is om direct te achterhalen wat er onder het oppervlak van werelden aan de rand van ons zonnestelsel speelt. En daarmee is het misschien wel het belangrijkste instrument van de complete missie.

De test van het radarsysteem. Afbeelding: Airbus / Rolf Schwark.

Test
En zo’n instrument stuur je vanzelfsprekend niet op pad zonder het eerst uitgebreid te testen. En dat heeft ESA nu gedaan. De Europese ruimtevaartorganisatie bootste de omstandigheden waarin het instrument straks moet functioneren na. En daarvoor had ESA nodig: een nep-ruimtesonde en een helikopter.

Antenne
Kort nadat de ruimtesonde die Jupiter en zijn manen gaat verkennen, gelanceerd is, zal er een zestien meter lange antenne worden uitgeklapt. Eenmaal bij Jupiters manen aangekomen, zendt deze radiogolven naar het oppervlak van de manen. Het instrument zal vervolgens meten hoelang het duurt voor reflecties van die radiogolven weer bij het instrument arriveren. Ook de kracht van die reflecties wordt vastgelegd. Het instrument kan op basis van die gegevens tot wel negen kilometer diep ‘kijken’.

Tijdens de test van het instrument werd een nep-ruimtesonde met daaraan de antenne onder een helikopter gehangen. Gekeken werd hoe de antenne zich – onder meer ten opzichte van de ruimtesonde – gedroeg en hoe de signalen die naar de antenne terugkeerden, eruitzagen. “Alle experimenten werden afgerond en zullen de komende weken geanalyseerd worden,” vertelt onderzoeker Lorenzo Bruzzone. De inzichten die dat oplevert, worden meegenomen tijdens de verdere ontwikkeling van de antenne. “De test was een belangrijke stap richting het begrijpen van het gedrag van de echte antenne die ons uiteindelijk in staat stelt om zeer accurate metingen te verkrijgen van de radarecho’s die het diepe ondergrondse van Jupiters ijzige manen voortbrengen.”

Juice wordt in 2022 gelanceerd en zal zo’n zeven jaar later bij Jupiter aankomen. De sonde zal negen maanden rond Ganymedes cirkelen, waarvan vier maanden op een afstand van slechts 500 kilometer. Ook zal de ruimtesonde op kleine afstand langs andere manen van Jupiter scheren. Het is niet helemaal duidelijk of het radarsysteem dwars door de ijskorst van de manen heen kan kijken, omdat onduidelijk is hoe dik die ijskorst precies is. Maar zelfs als de ijslaag te dik blijkt, levert de missie waarschijnlijk een schat aan informatie op. Zo kan er gekeken worden hoe die ijskorst is opgebouwd en of er tussen de ijslagen van Europa bijvoorbeeld nog vloeibaar water huist. Ook hopen onderzoekers met behulp van het radarsysteem meer inzicht te krijgen in de evolutie van de kraters op Callisto en de tektonische geschiedenis van Ganymedes.