RPWI mäter och kalibreras på vägen mot Jupiter

Under tio timmar roterade Europeiska rymdorganisationen ESA rymdsond Juice ett varv i timmen. Huvudsyftet var att kalibrera instrumentet Radio & Plasma Wave Investigation (RPWI). Det var första gången som RPWI styrde hur Juice skulle orienteras i rymden.

Kalibreringen var en del av en längre mätperiod för RPWI i samband med Juice jordförbiflygning. Instrumentet slogs på den 23 september och genomför observationer och kalibreringar fram till den 3 oktober.

Mätningarna har hittills gått över förväntan, säger IRF-forskaren Jan Bergman som är tekniskt ansvarig för RPWI.

RPWI leds av Institutet för rymdfysik, IRF, i Uppsala och ska mäta elektriska och magnetiska fält, radiovågor och plasma i Jupiters omgivning. Under den långa resan mot Jupiter används förbiflygningar för att testa och kalibrera instrumentet inför de kommande mätningarna vid Jupiter och dess ismånar.

Jordens radiostrålning används för kalibrering

Den tio timmar långa rotationsmanövern gick som planerat. När Juice roterade kunde RPWI (Radio & Plasma Wave Investigation) använda stark radiostrålning från jordens norr- och sydskensområden för att kalibrera RWI:s (Radio Wave Instrument) tre antenner.

Analysen av data från kalibreringen pågår, men vi kan redan nu säga att det ser lovande ut. Norr- och sydskensområdena var mycket aktiva under den tio timmar långa perioden, säger Jan Bergman.

RPWI fick också en unik möjlighet att göra mätningar under en fyra dagar lång passage in i och genom jordens magnetsvans. Mätningarna påbörjades när Juice fortfarande befann sig omkring 4,8 miljoner kilometer från jorden, ungefär 12 gånger avståndet mellan jorden och månen.

Första längre perioden av skugga

Förbiflygningen innebar en till ny situation för Juice. För första gången sedan uppskjutningen 2023 befann sig rymdsonden under en längre tid i jordens skugga, utan direkt solljus.

Juice befann sig i halvskugga från kvällen den 27 september till morgonen den 28 september och tillbringade därefter närmare tre timmar i helskugga. Under perioden i helskugga fick rymdsonden förlita sig på sina batterier och nästan alla vetenskapliga instrument stängdes av.

RPWI var avstängt under timmarna i helskuggan, men två korta mätningar på omkring fem minuter vardera genomfördes när Juice gick in i och kom ut ur helskuggan.
Skuggpassagen blev ett test av hur RPWI påverkas när instrument först kyls ned i skuggan och därefter värms upp igen i solljus.

Även med RPWI:s överlevnadsvärmare påslagna så sjönk temperaturen på RWI från plus 36 grader till minus 60 grader under skuggpassagen. Instrumentet är konstruerat för att klara temperaturer ned till minus 170 grader.

Förbereds för Jupiter

Det är inte första gången RPWI använder en förbiflygning för vetenskapliga observationer och kalibreringar. Under Juice förbiflygning av månen och jorden 2024 gjorde instrumentet mätningar i jordens och månens omgivningar. RPWI registrerade då bland annat radiovågor från jorden.

Den 3 oktober stängs RPWI av igen, men planeringen inför nästa mätperiod har redan börjat. Nästa gång instrumentet slås på blir i februari 2027, när Juice befinner sig i en helt annan rymdmiljö någonstans mellan jordens och Mars banor.