Llunes de Júpiter

Estic treballant en una missió espacial anomenada JUICE, un acrònim esgarrifós de Jupiter Icy Moon Explorer. JUICE té previst llançar-se el 2022 i després volar a Júpiter durant un període de vuit anys. Ho posarem en òrbita de Júpiter durant dos anys i mig i, en els darrers sis mesos de la missió, entrar a l'òrbita d'un dels seus satèl·lits: Ganímedes.

El motiu pel qual volem estudiar Júpiter i les seves llunes és molt senzill: hi ha aigua líquida sota la superfície de tres de les llunes de Júpiter. I quan trobem aigua líquida, ens preguntem immediatament si hi és possible la vida. Els científics sempre han estat interessats en els satèl·lits de Júpiter, perquè, com pensem, hi pot haver totes les condicions necessàries per a l’aparició de la vida: aigua líquida, font de calor i, com creiem, molècules orgàniques.

Sobre el desenvolupament d’un aparell de recerca

Estem dissenyant un magnetòmetre per a SUC que mesura el camp magnètic al voltant de l’embarcació, i és molt similar al que es va crear per a Cassini. Per obtenir les lectures correctes del magnetòmetre, heu de moure’l de l’aparell el més lluny possible: normalment el muntem en una vareta molt llarga, ja que hem d’assegurar-nos que el camp magnètic de l’aparell no afecti la mesura precisió. Vam convèncer l'Agència Espacial Europea perquè ens convertís en una barra amb una longitud de 10,6 metres. Està bé, perquè en aquest cas el dispositiu estarà prou allunyat del dispositiu.

Quan treballeu amb instruments, heu de construir tres patrons diferents: un model d’enginyeria, un model de qualificació i, finalment, un model de vol que vagi a l’espai. Cadascun d’aquests models és una mica millor que l’anterior. Vam completar el model d’enginyeria el 2018 i tenim previst acabar el model de qualificació a finals del 2020, de manera que es tracta d’un procés llarg. Però per a mi, el més interessant és treballar amb els enginyers i l’equip que dissenya l’aparell. El meu objectiu com a científic és obtenir dades precises, mentre que l’Agència Espacial Europea i Airbus, que construeixen el dispositiu, volen crear un dispositiu millor. No necessito el millor: necessito una màquina que m’ofereixi dades exactes. Per tant, hem de trobar l’equilibri adequat entre allò que volen els dissenyadors de dispositius i allò que volen els dissenyadors de dispositius. Abans no havia participat en aquestes activitats: vaig començar a treballar amb Cassini quan ja vam començar a rebre dades. Per tant, a l’hora de desenvolupar dispositius, us heu d’imaginar quin tipus de treball científic faríeu el 2030 i què heu de fer ara per fer-ho.

Objectius de la missió

Ens interessen més les tres llunes de Júpiter. La primera d'elles és Europa, la superfície de la qual, creiem, és una fina escorça de gel. Si podem modelar el gruix de l’escorça de gel, podem esbrinar on és el millor lloc per aterrar l’embarcació si volem enviar-la en el futur. Si volem perforar un pou i estudiar la composició de l’aigua, hem d’aterrar l’aparell al lloc on l’escorça de gel és més prima. Així doncs, tenim previst volar per Europa dues vegades i la NASA treballa en el projecte Europa Clipper, que se centrarà en obtenir dades sobre Europa.

A més, ens interessa Callisto: creiem que hi ha aigua líquida sota la seva superfície, però la seva estructura interna és diferent de l’estructura dels altres satèl·lits. Cal·listo no és diferenciat, és a dir, no té un nucli sòlid i capes pronunciades de matèria sota la superfície.

Però abans de res, pensem centrar-nos en Ganimedes. Per a un científic que dissenya magnetòmetres i treballa amb camps magnètics, Ganímedes és el paradís: és l’únic satèl·lit del sistema solar que té el seu propi camp magnètic. Si us poseu amb una brúixola a la superfície de Ganímedes, la seva fletxa apuntarà cap al pol nord. Així, Ganimedes té un camp format per l’efecte dinamo. A més, en el fons, podeu registrar el camp magnètic de Júpiter, que canvia constantment. A més, l’aigua líquida sota la superfície de Ganímedes és lleugerament salada, de manera que el camp magnètic de Júpiter hi indueix corrents elèctrics, que creen el seu propi camp magnètic, i els meus instruments haurien de ser capaços de detectar-la. Per tant, hem de mesurar tres camps magnètics diferents: el camp d’origen dinamo de Ganímedes, el camp magnètic de Júpiter i el camp magnètic induït. Tinc malsons a la nit sobre com els distingirem. És com intentar trobar tres agulles en un paller que canvien constantment de color i forma.

Per tant, hem de combinar totes aquestes dades per entendre millor el panorama general, i per això treballo tan estretament amb els enginyers de l’Agència Espacial Europea i l’equip que dissenya el dispositiu: el dispositiu hauria d’estar el més “net” possible., no hauríem de registrar-ne la interferència. Fins i tot si l’aparell està net, és increïblement difícil capturar signatures magnètiques molt petites i, si tenim un aparell sorollós, no ho podrem fer en absolut.

Sobre les perspectives de la missió

Em pregunten constantment si treballaré en SUC el 2030. No ho sé. En aquell moment tindré 68 anys i tot depèn de si continuo cremant amb el projecte. Crec que sí, però tinc alguns joves científics increïbles al meu equip, i sempre poden prendre les regnes si volen. En treballar amb l’equip de JUICE, utilitzo l’experiència que vaig rebre mentre treballava a Cassini: llavors em vaig adonar que si voleu obtenir els millors resultats científics, necessiteu la cooperació entre diferents equips que treballen amb diferents dispositius i heu d’intercanviar dades., intercanviar idees. Amb sort, treballarem en SUC de la mateixa manera que en Cassini: recollirem totes les dades i discutirem els resultats, perquè aquesta és la millor manera de fer ciència, quan científics de diferents països treballen junts en diferents vessants de l’estudi per obtenir els millors resultats. Per tant, fins i tot si no participo activament en la ciència el 2030, observaré molt de prop com processen les dades altres persones.

Si pogués mesurar només un indicador amb el magnetòmetre JUICE, mesuraria la profunditat de l’oceà líquid a Ganímedes i veuria si cobreix completament el planeta i també mesuraria el gruix de l’escorça de gel. Això ens permetria no només comprendre l'estructura interna de Ganímedes, sinó també determinar on és més prima l'escorça de gel, és a dir, on en el futur podríem enviar l'aparell per perforar la superfície i mirar cap a l'interior. Aquesta és la part més difícil i em produeix malsons a la nit. Espero que tinguem èxit, ja que estem dissenyant dispositius per a aquesta tasca, però serà increïblement difícil. Per tant, si només pogués aprendre una cosa, escolliria això: en comparació amb aquesta tasca, tota la resta és senzill.