2013’ün son günlerinde Rus hükümeti Jüpiter’in uydusu Ganymede’in yüzeyine bir sonda indirme projesinin geliştirilmesi için 50 milyon ruble tahsis etmişti. Laplace-P (Laplas-P) olarak bilinen projeye göre, bir yörünge ve bir yüzey sondası iki ayrı roket ile Jüpiter’e doğru yollanacak. Dev gezegenin yakınlarına ulaşıldıktan sonra sondalardan birisi uydusu Ganymede’in yörüngesinde dolaşırken diğeri ilk defa uydunun yüzeyine inecek.
Yenilenen Rus-Avrupa işbirliği
Rusya’nın uzay programlarına ayırdığı bütçenin 21. yüzyılın başlarındaki artışı, gezegen bilimcilerin Jüpiter’e gerçekleştirilecek bir göreve dair umutlarını arttırdı. Sovyetler Birliği bile Mars’ın yörüngesinden daha uzaktaki bölgeleri keşfetmeye dair eski planlarını hayata geçirememişti ve dış Güneş Sistemi’ndeki dev gezegenlere ilk kez ulaşan ABD uzay araçları olmuştu. Yine de, NASA’nın Pioneer ve Voyager sondaları tarafından gönderilen veriler ve fotoğraflar yalnızca gerçekleşecek keşiflere dair ufkumuzu genişletti. Özellikle, Galileo’dan beri astronomları büyüleyen Jüpiter’in uyduları, hayat barındırma potansiyeli taşıyan eşsiz ve çok çeşitli dünyalar ortaya koydu. NASA, 90’lı yıllarda ciddi anlamda başarılı olan Galileo göreviyle Jüpiter’in “mini Güneş Sistemi’ni” keşfetmeye devam ederken, Rus bilim insanları ancak mukayese edilebilir bir proje için hazırlık planlarını ortaya koyabildiler.
Laplace görevinin başlangıcı
2007 yılında Avrupa Uzay Ajansı (ESA), NASA’nın Europa Orbiter and Jupiter System Observer – Europa yörünge sondası ve Jüpiter sistemi gözlemcisi – adı verilen göreviyle aynı zamana denk gelecek olan ve Laplace adı verilen bir sonda fırlatmaya karar verdi. EJSM-Laplace adı verilen ortak bir projeyle Jüpiter’in en ilgi çekici uyduları, Europa ve Ganymede araştırılacaktı. Aynı sene, Rus Bilimler Akademisi(RAN) de Europa’nın buzlu yüzeyine inecek bir sonda ile projeye dahil olmak istediklerini açıkladı.
2008’in başlarında ESA ve NASA Ortak Bilim Tanımlama Takımı’nı (JSDT) oluşturdular ve sorumluluklar paylaşıldı:
- ESA güneş enerjisiyle çalışan bir Jüpiter Ganymede Yörünge Sondası (JGO) geliştirecek ve Ariane-5 roketiyle fırlatacak;
- NASA nükleer enerjiyle çalışan bir Jüpiter Europa Yörünge Sondası (JEO) geliştirecek ve Atlas-551 roketiyle fırlatacaktı;
2026’da uydularının yörüngelerine girmeden önce, toplamda 100 kg’dan daha ağır bilimsel enstrümanlar taşıyan iki uzay aracı da Jüpiter’e doğru benzer bir güzergah takip edecek ve Jüpiter’in uyduları Ganymede, Europa, Callisto ve Io’yla yakın geçişler yapacaklardı.
Bu süreçte Japonya Uzay Araştırma Ajansı (JAXA) da projeye dahil oldu ancak daha sonra teknik ve mali sorunlar nedeniyle projeden çekildi.
Rusya’nın planları
Amerika-Avrupa Jüpiter görevi ortaya konduğunda Rus uzmanlar da başlangıçta Sokol-Laplas-P (burada “P” “posadka” yani iniş anlamında kullanılıyor) olarak anılan paralel bir proje üzerinde çalışmaya başladılar. Farklı kaynaklar o dönemde görevi nihai hedef olan Europa’ya inişi vurgulayacak şekilde Laplas-Evropa-P olarak tanımladılar. ESJM-Laplace’la ilgili Amerika-Avrupa anlaşmasından önce Jüpiter’e gerçekleştirilecek Rus görevinin, bir Proton-M/Briz-M ya da bir Angara roketiyle fırlatılması ve 2023 veya 2024’den önce gerçekleşmemesi bekleniyordu. Ancak Avrupa’nın planıyla denk getirme kararından sonra fırlatma tarihi 2020 veya 2021 olarak öne alındı.
2008 ve 2009’daki ön çalışmalar sırasında Rus planlayıcılar göreve bir yörünge aracı eklediler, böylece Avrupa’nın aracından bağımsız olarak yüzey sondası ve yer kontrol arasında bir iletişim kurulabilecekti.
2009’da Rus mühendisler Jüpiter’e ulaşmak için iki yol üzerinde duruyorlardı. İlk senaryoya göre geleneksel kimyasal tahrik kullanılacak ve Venüs ile Dünya’yla yakın geçişler yapılacak, kütle çekim alanları kullanılarak hız kazanılacaktı. İkinci senaryo bir elektrik itkili uzay çekicisine dayanıyordu ve yalnızca bir kez Dünya ile yakın geçiş gerekliydi. Nihayetinde proje için tek pratik çözüm olarak ikinci seçenek tercih edildi.
Araç Jüpiter’in çevresinde neredeyse iki yıl boyunca dolaşıp Ganymede, Callisto ve Europa ile çok sayıda yakın geçiş gerçekleştirdikten sonra Europa’nın çevresindeki 100 km’lik dairesel yörüngesine girerken gezegenin etrafındaki elektronik cihazları bozan radyasyonun etkilerini en aza indirmek için karmaşık bir spiral takip edecekti. Sonraki iki ay boyunca yörünge modülü, altında su okyanusu olması ümit edilen güvenli bir iniş alanı bulmak için Europa’nın buzlu yüzeyini tarayacaktı. Daha sonra yüzey aracı yörünge sondasından ayrılacak ve bu el değmemiş yabancı dünyanın kirlenmesini en aza indirmek için özel bir tek parçalı itici kullanarak Europa’ya inecekti.
Rus bilim insanları yüzey sondası için, varsayılan okyanusa ulaşmak için buzlu kabuğu eritecek radyoaktif ısıtıcılı bir delici sonda da dahil pek çok yük üzerinde düşündüler. Yüzeyde dolaşacak bir “gezgin” de düşünüldü. Fikirlerden
bir diğeri de yörünge sondasından yüzeye patlayıcı göndermek ve yüzey sondasını patlamayla oluşan kratere indirmekti. Bu sayede patlama sırasında meydana çıkacak yeraltı malzemelerini bulunması ve analiz edilmesi umut ediliyordu. Ancak planlayıcılar yerleşik bir sonda fikriyle yetinmek durumunda kaldılar.
İniş modülünün tasarımı henüz geliştirilmekte olan Luna-Glob görevinden elde edilecekti. Yörünge sondasının sistemleri ise talihsiz Fobos-Grunt projesinden esinlenecekti. Her iki uzay aracı da radyoizotop termal jeneratörlerle (RTG) çalıştırılacaktı.
Yeni hedef Ganymede
NASA mali sorunlar nedeniyle 2012 yılında ESJM-Laplace projesinden çekildi ve yola Europa Clipper projesiyle devam etme kararı aldı. ESA, adını Jüpiter Buzlu Ay Kaşifi (JUICE) olarak değiştirdiği kendi aracıyla projeyi devam ettirmeyi umut ediyordu. Fırlatma
tarihi Haziran 2022 olarak değiştirildi ve Europa ile iki yakın geçiş yapılması planlandı, bu sayede iptal edilen Amerikan aracının bazı hedefleri yerine getirilmiş olacaktı. Ayrıca Callisto ile de yakın geçiş yapılacak ve tekrar Ganymede’nin yörüngesine girilecekti. JUICE projesi, ESA’nın sağlayacağı fon için Athena yörünge gözlemevi, LISA ve IXO gibi projeler ile yarışıyordu, ancak Mayıs 2012’de yarışta galip geldi. Yine de tüm bu planlar Rus Proton roketiyle gerçekleştirilecek bir bedava uçuş varsayımına dayanıyordu.
Aynı sırada, Rus geliştiriciler mevcut teknoloji ve fonla Europa’nın civarındaki radyasyonun üstesinden gelmenin çok zor olacağı kanaatine vardılar. Sonuç olarak 2011’in sonunda Rus yüzey sondasının hedefi Europa’dan, yörüngesi Jüpiter’in kuvvetli radyasyon kuşağından daha uzakta bulunan Ganymede’e değiştirildi. Araç bu yeni varış noktasında yer kontrolle iletişim için Avrupa’nın yörünge modülünü rahatlıkla röle istasyonu olarak kullanabilirdi. Her iki görev de Jüpiter civarına yaklaşık olarak 2030 yılında ulaşacaktı.
2012’de Rusya Avrupa’nın paraya sıkışmış ExoMars 2016, ExoMars-2018 görevlerini ve JUICE aracını fırlatmak için üç adet Proton roketi sağlama sözü verdi.
Rus tarafı aynı zamanda JUICE aracını Jüpiter’in radyasyonuna karşı dayanıksız olan güneş panelleri yerine Rus yapımı radyoizotop enerji jeneratörleriyle çalıştırmayı önerdi. Ganymede etrafındaki yörüngeye girdikten sonra Laplas-P yüzey sondasının kesin iniş noktasını belirlemek için JUICE kullanılabilecekti. Bu durumda Laplas-P Avrupa yapımı bir yüksek hassasiyetli iniş idare sistemi taşıyabilirdi. Hem Avrupa yörünge sondası hem de Rus yüzey sondası iyi koordine edilmiş bilimsel bir program yürütebilir ve buzlu ayda yaşam belirtileri bulmak için uğraşabilirlerdi. Ayrıca Rus aracı, ExoMars ve Luna-Resurs görevleri gibi önceki Rus-Avrupa gezegen denemelerinde kullanılan bilimsel ekipmanları devralabilirdi.
Fırlatma Takvimi
Ağustos 2012’de NPO Lavochkin Laplas-P görevinin JUICE projesiyle çakışacak şekilde 2022 yılında fırlatılabileceğin duyurdu. O zaman için projenin Rus tarafı yüzey sondası ve bunun elektrik itkili kısmını içeriyordu. Rus yapımı yörünge sondası programdan silindi ve görevleri JUICE aracına devredildi. Ancak Mart 2013’te NPO Lavochkin’in başkan yardımcısı Maksim Martynov 2023’te Ganymede’e iki aracın, yörünge sondası ve 800 kg’lık yüzey sondasının fırlatılacağını duyurdu. Yine Martynov’a göre Proton ya da Angara roketiyle taşınan araçlar Venüs ile bir, Dünya ile iki yakın geçiş yaparak Jüpiter sistemine 2029’da ulaşabilirdi. Aracın Ganymede’in yörüngesine girmesi için bir buçuk yıl daha gerekecekti. Her iki uzay aracı da yaklaşık olarak 50 kg’lık bilimsel ekipman taşıyacaktı. Yüzey sondası nükleer jeneratör ile çalışacaktı ancak yörünge sondası RTG ya da güneş panelleri taşıyabilirdi.
2013’ün sonunda Roscosmos Laplas projesinin geliştirilmesi için 50 milyon Ruble tahsis etti. 2017 yılında tamamlanması planlanan bu aşamadan sonra ilk prototiplerin üretilmeye başlaması bekleniyor. Projeyle ilgili ne gibi değişiklikler yapılacağı hatta hayata geçip geçmeyeceği ise hala kesin olarak cevaplanmamış sorular olarak duruyor.
