A NASA befejezi az Europa Clipper űrhajó fő szerkezetét – életet fog keresni a jeges Jupiter Európán

A NASA Europa Clipper űrszondájának művészi megjelenítése. Köszönetnyilvánítás: NASA/JPL-Caltech

Jupiter’s icy moon takes a big step forward as engineers deliver a major component of the spacecraft.

Europa, Jupiter’s icy moon, almost certainly has a vast ocean beneath its icy shell. In fact, scientists believe this ocean contains more water than all of Earth’s oceans combined. The complex chemistry required for life as we know it to exist requires liquid water, making this ocean one of the key reasons astrobiologists want to study Europa.

NASA’s Europa Clipper will be equipped with science instruments needed to study Europa to see if it harbors conditions suitable for supporting life. It is expected to launch in 2024 and take several years to reach Jupiter. Once there, it will orbit the planet, during which it will soar past Europa some 45 times or so. During each flyby, it will scan the moon and then report the data back to Earth.

Now, the main body of NASA’s Europa Clipper spacecraft has just been delivered to the agency’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Southern California. Over the next two years there, engineers and technicians will finish assembling the craft by hand before testing it to make sure it can withstand the journey to Jupiter’s icy moon Europa.

NASA’s Europa Clipper spacecraft is visible in a main clean room at JPL, as engineers and technicians inspect it just after delivery in early June 2022. Credit: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

The spacecraft body is the mission’s workhorse. Standing 10 feet (3 meters) tall and 5 feet (1.5 meters) wide, it’s an aluminum cylinder integrated with electronics, radios, thermal loop tubing, cabling, and the propulsion system. With its solar arrays and other deployable equipment stowed for launch, Europa Clipper will be as large as an SUV; when extended, the solar arrays make the craft the size of a basketball court. It is the largest NASA spacecraft ever developed for a planetary mission.

“It’s an exciting time for the whole project team and a huge milestone,” said Jordan Evans, the mission’s project manager at JPL. “This delivery brings us one step closer to launch and the Europa Clipper science investigation.”

Ez a videó a NASA Europa Clipper űrszondája magjának az ügynökség dél-kaliforniai Jet Propulsion Laboratoryjába történő szállítását rögzíti. Az űrhajó testét a Johns Hopkins Applied Physics Laboratory tervezte és építette meg a Jet Propulsion Laboratory és a NASA Goddard Space Flight Center együttműködésében. Köszönetnyilvánítás: NASA/JPL-Caltech

A 2024 októberében induló Europa Clipper közel 50 repülést hajt végre az Europa fedélzetén, amely a tudósok biztosak abban, hogy egy belső óceánt tartalmaz, amely kétszer annyi vizet tartalmaz, mint a Föld óceánjai együttvéve. Az óceán jelenleg megfelelő feltételekkel rendelkezik az élet fenntartásához. Az űrszonda kilenc tudományos műszere adatokat fog gyűjteni az Európa légköréről, felszínéről és belsejéről – ez az információ, amelyet a tudósok az óceán mélységének és sótartalmának, a jégkéreg vastagságának, valamint a talajvizet az űrbe kilövellő potenciális csóvák mérésére fognak használni.

Ezek az eszközök már elkezdték megérkezni a Sugárhajtómű Laboratóriumba, ahol március óta megkezdődött az összeszerelési, tesztelési és indítási műveletek néven ismert szakasz. Ultraibolya spektrométer, ún Európa-UVS, márciusban érkezett. Ezután következett az űrszonda Thermal Emission Imagerje, E-THÉMIS, amelyet az Arizona State University fejlesztését vezető tudósok és mérnökök mutattak be. Az E-THEMIS egy fejlett infravörös kamera, amelyet arra terveztek, hogy feltérképezze az Európa hőmérsékletét, és segítsen a tudósoknak nyomokat találni a Hold geológiai tevékenységéről – beleértve azokat a területeket is, ahol folyékony víz lehet a felszín közelében.

2022 végére várhatóan a repülési műszerek nagy része és a többi tudományos műszer elkészül.

A NASA Europa Clipper űrszondáját a JPL egyik fő tisztatermében szerelik szét, ahol a mérnökök és technikusok közvetlenül a 2022. június eleji átadás után megvizsgálják. Köszönetnyilvánítás: NASA / JPL-Caltech / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

teljes csomag

A marylandi Laurelben található Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) megtervezte az Europa Clipper objektumot a Jet Propulsion Laboratory-val és a NASA Goddard Űrrepülési Központjával együttműködve Greenbeltben, Marylandben. „Az APL által tervezett, felépített és tesztelt repülési rendszer – egy több száz mérnökből és technikusból álló csapat felhasználásával – a legnagyobb fizikai rendszer volt, amelyet az APL valaha épített” – mondta Tom Magner, az APL munkatársa, a küldetés projektmenedzsere.

A fő egységen végzett munka most a JPL-nél folytatódik.

„Ami a JPL-hez érkezett, az lényegében önmagában egy összeszerelési fázis. Az APL vezetése alatt ez a szállítás az intézmény és két NASA-központ munkáját foglalja magában. Most a csapat az integráció magasabb szintjére viszi a rendszert” – mondta Evans. mondott.

A NASA Europa Clipper űrszondájának törzse megjelenik a rakterében, közvetlenül azután, hogy megérkezett egy C-17 teherszállító repülőgép fedélzetére a kaliforniai Riverside megyében lévő March légibázisra. A kép jóvoltából: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

A fő szerkezet valójában két egymásra helyezett alumínium henger, amelyeken menetes lyukak vannak az űrhajó rakományához való rögzítéshez: a rádiófrekvenciás egység, a sugárzásfigyelők, a meghajtó elektronika, a jelátalakítók és a vezetékek. Az RF alrendszer nyolc antennát fog táplálni, köztük egy hatalmas, 10 láb (3 méteres) nagy nyereségű antennát. A szerkezet elektromos vezetékeiből és csatlakozóiból álló hálózata, az úgynevezett kábelköteg, önmagában 150 fontot (68 kilogrammot) nyom; Ha megfeszítik, közel 640 métert futna, ami kétszer akkora, mint egy futballpálya kerülete.

A nagy teherbírású elektronikai boltozatot, amelyet úgy terveztek, hogy ellenálljon a Jupiter rendszer intenzív sugárzásának, integrálva lesz az űrszonda fő alvázával, valamint tudományos műszerekkel.

Az űrszonda fő testében két tartály található – az egyik az üzemanyagot, a másik pedig az oxidálószert tartalmazza – és csövek, amelyek tartalmukat egy 24 hajtóműből álló tömbbe továbbítják, ahol ezeket egyesítik, hogy irányított kémiai reakciót hozzanak létre, amely tolóerőt hoz létre.

A NASA Europa Clipper űrszondájának törzse megjelenik a rakterében, amint az ügynökség dél-kaliforniai Jet Propulsion Laboratory-jába ér. A kép jóvoltából: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

„Motorainknak két célja van” – mondta Tim Larson, a Jet Propulsion Laboratory munkatársa, projektmenedzser-helyettes. „Nagy manőverekhez használjuk, például amikor közel kerülünk a Jupiterhez, és nagy kiégésre van szükségünk ahhoz, hogy megörökítsük a Jupiter pályáján. De kisebb manőverekre is tervezték az űrszonda helyzetének szabályozására, valamint az Európa és más területek elrepülésének finomhangolására. Naprendszeri objektumok az út mentén.”

Ezek a kisebb-nagyobb manőverek nagy szerepet játszanak majd a hatéves, 1,8 milliárd mérföldes (2,9 milliárd kilométeres) utazás során az óceáni világba, amelyet az Europa Clipper 2031-ben kezd el komolyan vizsgálni.

Bővebben a küldetésről

Az olyan küldetések, mint az Europa Clipper, hozzájárulnak a területhez asztrobiológia, interdiszciplináris kutatás a távoli világok változóiról és feltételeiről, amelyek az általunk ismert életet rejthetik magukban. Bár az Europa Clipper nem életfelderítési küldetés, részletes felmérést végez az Európán, és megvizsgálja, hogy a jeges hold a felszín alatti óceánjával képes-e fenntartani az életet. Európa lakhatóságának megértése segíteni fog a tudósoknak abban, hogy jobban megértsék, hogyan alakult ki az élet a Földön, és hogyan lehet életet találni bolygónkon kívül.

A kaliforniai pasadenai California Institute of Technology által üzemeltetett Jet Propulsion Laboratory irányítja az Europa Clipper küldetés fejlesztését az APL-lel együttműködve a NASA washingtoni Tudományos Missziói Igazgatósága számára. A NASA Marshall Űrrepülési Központjában, az alabamai Huntsville-ben található Planetary Missions Program Iroda irányítja az Europa Clipper küldetési programot.