Gala y Janus, los instrumentos españoles que analizarán las lunas de Júpiter

Júpiter, junto a sus más de sesenta satélites, y al trío de lunas heladas (Amaltea, Metis y Tebe), forman un mini sistema solar que se ha convertido en objetivo de estudio de entornos habitables.

La misión Juice, que se lanzará en 2022 y llegará al sistema joviano en 2029, pasará tres años examinando la turbulenta atmósfera de Júpiter, su magnetosfera, sus tenues anillos oscuros del planeta y los satélites más importantes: Ganímedes, Europa y Calisto, que podrían ocultar océanos debajo de la superficie de agua líquida y contener entornos habitables.

El viaje culminará en Ganímedes, donde Juice (JUpiter ICy moons Explorer) medirá su campo magnético. Será la primera vez que una misión espacial orbite un satélite natural que no sea la Luna.

Juice estará equipada con diez instrumentos de alta precisión, desde cámaras pasando por un radar capaz de penetrar en hielo, un altímetro, diversos experimentos radiocientíficos y varios sensores para monitorizar los campos magnéticos y las partículas cargadas del sistema joviano.

Para diseñarlos, los científicos han tenido que salvar varios obstáculos marcados por la intensa radiación de Júpiter, que obligará a proteger los instrumentos bajo un sarcófago hecho con materiales aislantes.

Además, los componentes electrónicos también deben ser muy resistentes a la radiación «sobre todo de iones pesados de viento solar que llegan a Júpiter», explica a Efe Luisa Lara, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) de la Agencia Estatal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la única institución científica española que participa en la misión.

Otro reto ha sido diseñar subsistemas de los instrumentos que generen poco electromagnetismo y que no interfieran en la labor de otros instrumentos de la nave, especialmente con J-MAG, pensado para medir el campo magnético de Ganímedes, y que «nos dará información su interior y sobre la existencia de un mar salado», apunta Lara.

Pero, a grandes rasgos, las limitaciones «han venido marcadas por la ciencia que queremos hacer, el tipo de órbitas que se hará alrededor del planeta y los satélites, y los estrictos requerimientos en cuanto a tolerancia de radiación, energía que recibe la nave en la órbita de Júpiter y la masa, unos 1.800 kilos».

Uno de los instrumentos diseñados en España, concretamente en el IAA, es la cámara Janus, de media/alta resolución, que está equipada con filtros para hacer estudios de la superficie de Ganímedes y ver colores y características espectrales de algunos minerales y sales.

Además, lleva filtros para analizar la atmósfera de Júpiter y estudiar el metano e hidrógeno, a la vez que intentará determinar los parámetros de rotación de Ganímedes, unos datos que pueden ayudar a conocer el interior del satélite en el que se cree que puede haber un océano líquido subsuperficial en donde se den las condiciones de habitabilidad.

La cámara contará también con 13 filtros que irán alojados en una rueda «del tamaño de un platillo de café que viene a ser de 14 centímetros de diámetro, que, en conjunto, no supera los 700 gramos», y que permitirán conocer «de forma inequívoca la composición de Ganímedes, y de Europa y Calisto, en menor medida, ya que se sobrevolarán menos veces», aclara la investigadora.

El otro instrumento es Gala, un altímetro láser que trabajará coordinado con la cámara, y que emitirá un rayo de luz en el infrarrojo que chocará con la superficie (de sus satélites) y que al volver a Gala y medir el tiempo de vuelo de los fotones permitirá trazar un perfil topográfico del satélite.

En los próximos meses, Airbus empezará a hacer las pruebas de los prototipos diseñados en los equipos de investigación europeos y llevará a cabo ensayos técnicos para asegurar el éxito de Juice. En el caso de España, las empresas SENER y Alter TÜV Nord participan con el IAA en el diseño y fabricación de esos modelos de validación.

Y, junto a todos estos requisitos, la misión deberá cumplir estrictas directrices de protección planetaria, para minimizar el riesgo de contaminar alguna de las lunas potencialmente habitables (como Europa), con esporas terrestres, virus o bacterias, transportadas por el satélite.