Nästa år flyger en rymdfarkost till Jupiter för att utforska förutsättningar för liv på planetens omgivande månar. Ombord finns ett partikelinstrument som ska mäta joner och elektroner i Jupitersystemet. Utvecklingen av instrumentet presenteras nu i en avhandling.
Rymdfarkosten JUICE skickas iväg mot Jupiter 2023. Det vetenskapliga målet för uppdraget är att studera förutsättningarna för liv på Europa, Ganymedes och Callisto, som är tre av de fyra galileiska månarna.
I en avhandling presenteras nu arbetet med att utveckla partikelinstrumentet Jovian plasma Dynamics and Composition Analyser (JDC) som ska finnas ombord på den europeiska rymdfarkosten. Det ska bidra till uppdraget genom att mäta jon- och elektronflöden, dess dynamik och de olika typer av joner som finns i Jupitersystemet.
– Det unika med JDC är en kombination av en mycket kompakt sensordesign och förmågan att mäta inte bara positiva utan även negativa joner med samma instrument. Jag har arbetat på fyra olika versioner av instrumentet inklusive den enhet som valts ut för att flyga till Jupiter, säger doktoranden Philipp Wittmann vid Institutet för rymdfysik och Umeå universitet.
Förbättringar av ventilation och design
Hans arbete omfattade även designändringar för att förbättra instrumentets ventilation, design och implementering av elektronik, integrering av de olika versionerna av JDC, ytbehandlingar och en mängd olika miljötester. Philipp Wittman har även kalibrerat den enhet som finns ombord på rymdfarkosten och även reservenheten.
För att säkerställa att instrumentets detektorer överlever antalet partiklar som förväntas under uppdraget i Jupitersystemet har även ett livstidstest för detektorerna gjorts.
Längre livstid än förväntat
– I ett livstidstest bestrålas detektorerna av en partikelkälla för att möjliggöra registrering av signalerna. När antalet registrerade partiklar överstiger det uppskattade totala antalet anses livstidstestet vara framgångsrikt. Resultatet visade att sensorernas livslängd överstiger vad vi förväntat oss vilket dessutom innebär en längre livstid för JDC än förväntat, säger Philipp Wittmann.
Avhandling:
The Jovian Plasma Dynamics and Composition Analyzer (JDC) for ESA’s JUICE mission, Institutet för rymdfysik och Umeå universitet.
Kontakt:
Philipp Wittmann, doktorand, Institutet för rymdfysik och Umeå universitet, philipp.wittmann@irf.se
