Umělcovo ztvárnění kosmické lodi Europa Clipper NASA. Poděkování: 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.”
Toto video zachycuje dodávku jádra kosmické lodi Europa Clipper NASA do laboratoře Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. Laboratoř aplikované fyziky Johna Hopkinse navrhla a postavila tělo kosmické lodi ve spolupráci s JPL a Goddard Space Flight Center NASA. Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Europa Clipper, který má být spuštěn v říjnu 2024, provede téměř 50 průletů kolem Europy, o které vědci věří, že ukrývá vnitřní oceán obsahující dvakrát více vody než oceány Země dohromady. A oceán může mít v současnosti podmínky vhodné pro podporu života. Devět vědeckých přístrojů kosmické lodi bude shromažďovat data o atmosféře, povrchu a vnitřku Evropy – informace, které vědci použijí ke změření hloubky a slanosti oceánu, tloušťky ledové kůry a potenciálních oblaků, které mohou vypouštět podpovrchovou vodu do vesmíru. .
„Pokud v Evropě existuje život, téměř jistě byl zcela nezávislý na původu života na Zemi… to by znamenalo, že vznik života musí být v celé galaxii i mimo ni docela snadný.“ — Robert (Bob) Pappalardo, vědecký pracovník projektu Europa Mission
Tyto nástroje již začaly přicházet do JPL, kde od března probíhá fáze známá jako montážní, zkušební a spouštěcí operace. Ultrafialový spektrograf s názvem Europa-UVS dorazil v březnu. Jako další přišel na řadu termální emisní zobrazovací přístroj kosmické lodi E-THEMIS, který dodali vědci a inženýři vedoucí její vývoj na Arizonské státní univerzitě. E-THEMIS je sofistikovaná infračervená kamera navržená tak, aby mapovala teploty v Evropě a pomáhala vědcům najít stopy o geologické aktivitě Měsíce – včetně oblastí, kde se v blízkosti povrchu může nacházet kapalná voda.
Očekává se, že do konce roku 2022 bude dokončena většina letového hardwaru a zbytek vědeckých přístrojů.
Kosmická loď NASA Europa Clipper se rozbaluje v hlavní čisté místnosti v JPL, protože ji inženýři a technici kontrolují těsně po dodání na začátku června 2022. Uznání: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman
Celý balíček
Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) v Laurel, Maryland, navrhl tělo Europa Clipper ve spolupráci s JPL a Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelt, Maryland. „Letový systém navržený, postavený a testovaný APL – za použití týmu stovek inženýrů a techniků – byl fyzicky největším systémem, jaký kdy APL postavila,“ řekl Tom Magner z APL, asistent projektového manažera mise.
Práce na hlavním modulu nyní pokračují v JPL.
„To, co dorazilo do JPL, představuje v podstatě fázi montáže samo o sobě. Pod vedením APL tato dodávka zahrnuje práci této instituce a dvou středisek NASA. Nyní tým posune systém na ještě vyšší úroveň integrace,“ řekl Evans.
Hlavní tělo kosmické lodi NASA Europa Clipper je vidět v jejím přepravním kontejneru, hned po příjezdu na palubu nákladního letadla C-17 na základně March Air Reserve v Riverside County v Kalifornii. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman
Hlavní konstrukcí jsou ve skutečnosti dva naskládané hliníkové válce poseté závitovými otvory pro přišroubování k nákladu kosmické lodi: radiofrekvenční modul, monitory radiace, pohonná elektronika, měniče energie a kabeláž. Radiofrekvenční subsystém bude napájet osm antén, včetně obrovské antény s vysokým ziskem, která měří 10 stop (3 metry) na šířku. Síťová struktura elektrických drátů a konektorů, nazývaná postroj, sama o sobě váží 150 liber (68 kilogramů); pokud by se natáhl, dosahoval by téměř 2 100 stop (640 metrů) – tedy dvojnásobku obvodu fotbalového hřiště.
Odolný elektronický trezor, postavený tak, aby odolal intenzivní radiaci systému Jupiter, bude integrován s hlavní konstrukcí kosmické lodi spolu s vědeckými přístroji.
Uvnitř hlavního těla kosmické lodi jsou dvě nádrže – jedna na palivo, druhá na okysličovadlo – a potrubí, které přenese jejich obsah do řady 24 motorů, kde se spojí a vytvoří řízenou chemickou reakci, která vytváří tah.
Hlavní tělo kosmické lodi Europa Clipper NASA je vidět v přepravním kontejneru, když se valí do laboratoře Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman
„Naše motory jsou dvojúčelové,“ řekl Tim Larson z JPL, zástupce projektového manažera. „Používáme je pro velké manévry, včetně případů, kdy se přibližujeme k Jupiteru a potřebujeme velké popáleniny, abychom je mohli zachytit na oběžné dráze Jupiteru.“ Ale jsou také navrženy pro menší manévry pro řízení polohy kosmické lodi a pro jemné doladění přesných průletů Europy a dalších těles sluneční soustavy na cestě.“
Tyto velké a malé manévry budou hodně hrát během šestileté, 1,8 miliardy mil (2,9 miliardy kilometrů) cesty do tohoto oceánského světa, kterou Europa Clipper začne vážně zkoumat v roce 2031.
Více o misi
Mise jako Europa Clipper přispívají k oblasti astrobiologie, interdisciplinárnímu výzkumu proměnných a podmínek vzdálených světů, které by mohly skrývat život, jak ho známe. I když Europa Clipper není misí na zjišťování života, bude provádět podrobný průzkum Europy a zkoumat, zda má ledový měsíc se svým podpovrchovým oceánem schopnost podporovat život. Pochopení obyvatelnosti Evropy pomůže vědcům lépe porozumět tomu, jak se vyvíjel život na Zemi, a potenciálu nalézt život mimo naši planetu.
JPL, řízená společností Caltech v Pasadeně v Kalifornii, vede vývoj mise Europa Clipper ve spolupráci s APL pro ředitelství vědeckých misí NASA ve Washingtonu. Kancelář programu Planetary Missions v Marshall Space Flight Center NASA v Huntsville, Alabama, provádí programové řízení mise Europa Clipper.