Explorador de las lunas heladas de Júpiter

Juice fue lanzado al espacio el 14 de abril de 2023 desde el Centro Espacial de Guayana a bordo de un cohete Ariane 5. Este fue el último lanzamiento de una misión científica de la ESA utilizando el vehículo Ariane 5, ^{[ 6 ]} y el penúltimo lanzamiento del cohete en general. ^{[ 23 ]} 

El lanzamiento estaba programado originalmente para el 13 de abril de 2023, pero debido al mal tiempo se pospuso. ^{[ 24 ]} Al día siguiente, un segundo intento de lanzamiento tuvo éxito, con el despegue a las 12:14:36 ​​UTC. Después de que la nave espacial se separara del cohete, estableció una conexión de señal de radio exitosa con la Tierra a las 13:04 UTC. JuiceLos paneles solares se desplegaron aproximadamente media hora después, lo que llevó a la ESA a considerar el lanzamiento un éxito. ^{[ 6 ]}

Durante la puesta en servicio de la nave espacial tras su lanzamiento, la antena RIME no se desplegó correctamente de su soporte. ^{[ 25 ]} Tras varias semanas de intentos para liberar el instrumento, se desplegó con éxito el 12 de mayo del mismo año. ^{[ 26 ]}

En agosto de 2024, Juice realizó su primera asistencia gravitatoria al sobrevolar la Luna y luego la Tierra , convirtiéndose en la primera nave espacial en realizar tal maniobra utilizando ambos cuerpos. El máximo acercamiento a la Luna ocurrió a las 21:15 UTC del 19 de agosto. Esto aumentó la velocidad de la nave espacial en 0,9  km/s con respecto al Sol, enviándola hacia la Tierra. El máximo acercamiento a la Tierra ocurrió a las 21:56 UTC del 20 de agosto. Esto redujo la velocidad de la nave espacial en 4,8  km/s con respecto al Sol, enviándola hacia Venus para la siguiente asistencia gravitatoria prevista para agosto de 2025. Esta doble asistencia gravitatoria ahorró a la nave espacial hasta 150  kg de combustible y la desvió en un ángulo de 100° con respecto a su trayectoria antes del sobrevuelo. ^{[ 27 ]}

Durante esta maniobra, Juice probó muchos de sus instrumentos científicos. Los 10 instrumentos estuvieron activos durante el sobrevuelo de la Luna y ocho durante el sobrevuelo de la Tierra. La cámara JANUS tomó imágenes de alta resolución de la Luna y la Tierra. ^{[ 27 ]} Los instrumentos MAJIS y SWI detectaron las firmas químicas esperadas de habitabilidad en la Tierra y MAJIS también proporcionó mapas de temperatura de la Tierra con gran cantidad de información. ^{[ 28 ] [ 29 ]} Dos sensores del Paquete de Entorno de Partículas (PEP) tomaron fotografías y mediciones in situ de la nube de partículas cargadas que rodea la Tierra. ^{[ 30 ]} El radar de sondeo RIME capturó una imagen de radargrama del parche de la superficie lunar que también es visible en la famosa foto de la salida de la Tierra , tomada en 1968 durante la misión Apolo 8. ^{[ 31 ]}

El 16 de julio de 2025, durante un período crítico antes del sobrevuelo planeado de Venus , Juice experimentó una anomalía de comunicación que interrumpió temporalmente el contacto de la nave espacial con la Tierra. Después de casi 20 horas de esfuerzos de recuperación, ESOC y Airbus lograron resolver el problema e identificaron su causa raíz relacionada con un reinicio programado del temporizador interno de la nave espacial. Los planes para el sobrevuelo permanecieron sin cambios ^{[ 32 ]} y Juice sobrevoló Venus con éxito el 31 de agosto de 2025, con el acercamiento más cercano de 5088  km sobre la superficie de Venus a las 05:28 UTC, realizando una maniobra de asistencia gravitatoria  que aumentó su velocidad en 5,1 km/s y la envió hacia su segundo sobrevuelo de la Tierra planeado para septiembre de 2026. Debido a las limitaciones térmicas ( flujo solar de 3000 W/m² ^cerca de Venus en comparación con 50 W/m² ^cerca de Júpiter ), no se planificaron imágenes ni observaciones científicas para el sobrevuelo de Venus y la nave espacial usó su antena de alta ganancia como escudo térmico, apuntándola hacia el Sol. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

El cometa interestelar 3I/ATLAS , descubierto en julio de 2025 como el tercer objeto interestelar conocido en el Sistema Solar , realizó su máximo acercamiento al Sol en octubre de 2025. Sin embargo, esta parte de su trayectoria, cuando se esperaba que mostrara una intensa actividad cometaria, no fue visible desde telescopios terrestres, ya que ocurrió al otro lado del Sol. En septiembre de 2025, la ESA preveía que, de entre todas sus naves espaciales interplanetarias, Juice tendría las mejores condiciones para observar el objeto durante su máximo acercamiento al Sol. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

La ESA ordenó a Juice que intentara observar 3I/ATLAS en noviembre de 2025, a una distancia de 0,428 UA , ^{[ 37 ]} utilizando sus cámaras, espectrómetros y un sensor de partículas. La ESA también estaba considerando coordinar observaciones de espectrógrafo ultravioleta con Europa Clipper de la NASA . Debido a que Juice tuvo que apuntar su antena de alta ganancia hacia el Sol para actuar como escudo térmico durante su viaje a través del Sistema Solar interior, conocido como "fase de crucero caliente", no se esperaba que los datos de estas observaciones llegaran a la Tierra antes de febrero de 2026. ^{[ 36 ] [ 38 ] [ 35 ] [ 39 ]} Los comandos para las observaciones se prepararon en ESOC . ^{[ 40 ]}

Las observaciones se realizaron entre el 2 y el 25 de noviembre de 2025. Se esperaba que las limitaciones térmicas limitaran las observaciones a no más de 30 minutos por día, con la excepción del Paquete de Entorno de Partículas (PEP), que se programó para operar durante doce días consecutivos. ^{[ 41 ]} El cronograma de observación final incluyó seis intervalos de 45 minutos y un intervalo final de 4 horas. Las observaciones generaron 11,18 Gbits de datos. El acercamiento más cercano entre el cometa y la nave espacial ocurrió el 4 de noviembre de 2025. ^{[ 39 ]}

A principios de diciembre de 2025, la ESA publicó una imagen preliminar de 3I/ATLAS tomada el 2 de noviembre de 2025 por Juice.Cámara de navegación (NavCam). La foto incluía la coma del cometa, así como las colas de plasma y polvo. ^{[ 42 ] [ 43 ]} La nave espacial entró en la "fase de crucero frío" de su vuelo a mediados de enero de 2026 ^{[ 39 ]} y los datos de observación de cinco instrumentos —JANUS, MAJIS, SWI, PEP y UVS— llegaron a la Tierra en dos pasadas de 11 horas el 17  y el 20  de febrero de 2026 a través de las antenas de ESTRACK en Nueva Norcia y Malargüe . ^{[ 39 ]} La campaña de observación 3I/ATLAS terminó oficialmente el 20  de febrero de 2026 a las 18:21 UTC. ^{[ 39 ]} La ESA publicó la primera de más de 120 imágenes de 3I/ATLAS tomadas por el sistema de cámara JANUS el 26  de febrero de 2026. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

El 2 de abril de 2026, la ESA publicó los primeros resultados científicos preliminares de las observaciones. El instrumento MAJIS midió que el 2 de  noviembre de 2025, 3I/ATLAS liberaba 2000 kg de agua por segundo y esta cantidad no había disminuido significativamente en las observaciones realizadas 10 días después, el 12  de noviembre de 2025. El instrumento SWI detectó que la mayor parte del agua se liberaba desde el lado del cometa orientado hacia el Sol y que una parte sustancial provenía de granos de polvo helado de la coma , y ​​no directamente del núcleo . Las imágenes UVS también revelaron que el gas y el polvo del cometa se extendían al menos 5 millones de km desde el núcleo. Las imágenes JANUS revelaron estructuras tenues dentro de la coma del cometa y dos colas . ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]}

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  Planes de la ESA para las observaciones de 3I/ATLAS mediante sondas espaciales, septiembre de 2025.
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  3I/ATLAS por NavCam
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  3I/ATLAS por JANUS
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  3I/ATLAS por JANUS, 5 de noviembre de 2025
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  3I/ATLAS de JANUS (rojo-verde-azul)
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  3I/ATLAS de JANUS (filtros rojo y violeta)
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  3I/ATLAS por NavCam

A principios de marzo de 2026, cuando Juice ya no necesitó usar su antena de alta ganancia como parasol, ESOC realizó una serie de pruebas de verificación de apuntamiento planificadas en los instrumentos de la nave espacial, actualizaciones de software, ejercicios operativos y actividades de puesta en servicio. ^{[ 50 ]}

Los principales objetivos científicos de Ganímedes, y en menor medida de Calisto, son: ^{[ 58 ]}

• Caracterización de las capas oceánicas y detección de posibles depósitos de agua subterránea.
• Cartografía topográfica, geológica y compositiva de la superficie.
• Estudio de las propiedades físicas de las costras de hielo.
• Caracterización de la distribución de masa interna, la dinámica y la evolución de los interiores.
• Investigación de la tenue atmósfera de Ganímedes
• Estudio del campo magnético intrínseco de Ganímedes y sus interacciones con la magnetosfera joviana .

Para Europa , el enfoque se centra en la química esencial para la vida, incluidas las moléculas orgánicas , y en la comprensión de la formación de las características de la superficie y la composición del material distinto del hielo de agua. Las investigaciones químicas también se centrarán en la cuestión de qué sustancias químicas se originaron en el subsuelo y fueron llevadas a la superficie por la tectónica o el criovolcanismo , y cuáles llegaron desde arriba, originándose en otros lugares dentro del sistema joviano. ^{[ 59 ]}

Además, Juice proporcionará el primer sondeo subsuperficial de la Luna, incluyendo la primera determinación del espesor mínimo de la corteza helada sobre las regiones volcánicamente activas más recientes. Juice podrá determinar si existen bolsas de agua líquida dentro del hielo y posiblemente también explorar la interfaz entre la capa de hielo y el océano subsuperficial. ^{[ 59 ]}

Juice monitorizará la actividad volcánica de Io y estudiará la composición de sus materiales superficiales ^{[ 60 ]} desde una distancia de unos cientos de miles de kilómetros. ^{[ 61 ]} El sistema de cámaras JANUS rastreará los cambios superficiales a una escala de 6 a 12 kilómetros (3,7 a 7,5 millas) por píxel, el instrumento UVS intentará detectar emisiones de dióxido de azufre y auroras, y el instrumento PEP monitorizará el toro de plasma de Io. ^{[ 61 ] [ 62 ]} 

Juice llevará a cabo observaciones a distancia de varios satélites internos y externos (irregulares) de Júpiter a lo largo de su misión. ^{[ 60 ]} Estas observaciones a distancia de lunas irregulares implican la medición de cambios en su brillo durante largos períodos de tiempo, lo que permitirá determinar sus formas y períodos de rotación sinódica . ^{[ 60 ]}

Durante su primera órbita alrededor de Júpiter, Juice pasará a 600 000 km (370 000 millas) de Kallichore, la luna irregular de Júpiter , en octubre de 2031. ^{[ 63 ]} La trayectoria de Juice podría ajustarse para volar aún más cerca de Kallichore y obtener imágenes de alta resolución de su superficie, pero esta posibilidad sigue siendo investigada por el equipo de la misión Juice a fecha de 2026.  . ^{[ 63 ] [ 60 ]}

La misión también observará los anillos polvorientos de Júpiter y estudiará sus interacciones con las pequeñas lunas interiores: Metis , Adrastea , Amaltea y Tebe . ^{[ 60 ] [ 64 ]} Se espera que Juice proporcione las primeras imágenes espectrográficas detalladas de estas lunas orbitando dentro de la órbita de Io y contribuya a resolver la llamada "Paradoja de Amaltea", que se refiere a la sorprendentemente baja densidad de la luna. ^{[ 61 ] [ 62 ]}

Juice cartografiará repetidamente la atmósfera de Júpiter y utilizará sus instrumentos para explorar la atmósfera media y superior, aún poco comprendida, centrándose en los procesos que conectan las distintas capas y midiendo, por primera vez, los vientos en la atmósfera media de Júpiter. Se espera que estas observaciones profundicen nuestra comprensión del transporte de energía entre las distintas regiones de la atmósfera y los procesos que explican la longevidad de la Gran Mancha Roja y otros sistemas meteorológicos. Juice también llevará a cabo estudios detallados de la magnetosfera de Júpiter y se centrará en sus interacciones con las lunas galileanas , especialmente en los procesos que transportan plasma desde Io a las lunas heladas. ^{[ 64 ]}

El nombre proviene del latín y significa "observación exhaustiva de Júpiter, sus amoríos y descendientes". ^{[ 72 ]} Es un sistema de cámara para fotografiar Ganímedes y partes interesantes de la superficie de Calisto con una resolución superior a 400 m/píxel (limitada por el volumen de datos de la misión). Se investigarán objetivos seleccionados en alta resolución con una resolución espacial de 25 m/píxel a 2,4 m/píxel con un campo de visión de 1,3°. El sistema de cámara cuenta con 13 filtros pancromáticos, de banda ancha y estrecha en el rango de 0,36  μm a 1,1  μm, y ofrece capacidades de imagen estereoscópica. JANUS también permitirá relacionar las mediciones espectrales, láser y de radar con la geomorfología y, por lo tanto, proporcionará el contexto geológico general.

Un espectrógrafo de imágenes visible e infrarrojo que opera de 0,5  μm a 5,56  μm, con una resolución espectral de 3 a 7  nm, observará las características de las nubes troposféricas y especies de gases menores en Júpiter e investigará la composición de los hielos y minerales en las superficies de las lunas heladas. La resolución espacial será de hasta 75 m (246 pies) en Ganímedes y de aproximadamente 100 km (62 millas) en Júpiter. ^{[ 73 ]}    

Un espectrógrafo de imágenes que opera en el rango de longitud de onda de 55 a 210  nm con una resolución espectral de <0,6  nm, que caracterizará las exosferas y auroras de las lunas heladas, incluyendo la búsqueda de penachos en Europa, y estudiará la atmósfera superior y las auroras de Júpiter. Resolución de hasta 500 m (1600 pies) para la observación de Ganímedes y de hasta 250 km (160 millas) para la observación de Júpiter.    

Un espectrómetro que utiliza una antena de 30 cm (12 pulgadas) y que funciona en las bandas de 1080–1275 GHz y 530–601 GHz con un poder de resolución espectral de ~10⁷, ^que estudiará la estratosfera y la troposfera de Júpiter, así como las exosferas y superficies de las lunas heladas.   

Un altímetro láser con un tamaño de punto de 20 m (66 pies) y una resolución vertical de 10 cm (3,9 pulgadas) a 200 km (120 millas), destinado al estudio de la topografía de lunas heladas y las deformaciones mareales de Ganímedes.      

Se utilizará un radar de penetración de hielo que funciona a una frecuencia de 9  MHz (  ancho de banda de 1 y 3 MHz) emitido por una antena de 16 m (52 ​​pies) para estudiar la estructura subsuperficial de las lunas jovianas hasta una profundidad de 9 km (5,6 millas) con una resolución vertical de hasta 30 m (98 pies) en el hielo.      

Juice estudiará los océanos subsuperficiales de las lunas heladas y la interacción del campo magnético de Júpiter con el campo magnético de Ganímedes utilizando un magnetómetro sensible .

Un conjunto de seis sensores para estudiar la magnetosfera de Júpiter y sus interacciones con las lunas jovianas. El PEP medirá iones positivos y negativos, electrones, gas neutro exosférico, plasma térmico y átomos neutros energéticos presentes en todos los dominios del sistema de Júpiter, desde 1 meV hasta 1 MeV de energía.

RPWI caracterizará el entorno de plasma y las emisiones de radio alrededor de la nave espacial; está compuesto por cuatro experimentos: GANDALF, MIME, FRODO y JENRAGE. RPWI utilizará cuatro sondas Langmuir , cada una montada en el extremo de su propio brazo dedicado y sensible hasta 1,6  MHz, para caracterizar el plasma, y ​​receptores en el rango de frecuencia de 80  kHz a 45  MHz para medir las emisiones de radio. ^{[ 74 ]} Este instrumento científico es notable por usar a Sonic el Erizo como parte de su logotipo. ^{[ 75 ] [ 76 ]}

3GM es un paquete de radioastronomía que comprende un transpondedor Ka y un oscilador ultraestable . ^{[ 77 ]} 3GM se utilizará para estudiar el campo gravitatorio en Ganímedes (hasta 10 grados), para determinar la extensión de los océanos internos en las lunas heladas y para investigar la estructura de las atmósferas neutras y las ionosferas de Júpiter (0,1 – 800 m bar ) y sus lunas. 3GM lleva un reloj atómico de fabricación israelí "que medirá pequeñas vacilaciones en un haz de radio". ^{[ 78 ] [ 79 ]}

El experimento generará señales específicas transmitidas por Juice.La antena de Júpiter y sus lunas heladas se utilizan para recibir señales mediante interferometría de línea de base muy larga y realizar mediciones de precisión de dichas señales.