Crédito: JPL / Caltech
Europa Clipper, la próxima misión insignia de la NASA al sistema solar exterior, ha superado un hito significativo al completar una revisión de diseño crítica. Durante la revisión, los expertos analizaron el diseño detallado de la nave espacial para asegurarse de que estuviera lista para ser construida. La misión ahora puede completar la producción y prueba de equipos y proceder a ensamblar y probar la nave espacial y su carga útil en forma de instrumentos científicos avanzados.
Con un océano global interior del doble del tamaño de los océanos de la Tierra combinados, Europa, la luna de Júpiter, tiene el potencial de un entorno favorable para la vida. Pero las temperaturas heladas y el constante impacto de la radiación de Júpiter en la superficie lo convierten en un objetivo difícil de estudiar: los ingenieros y científicos de la misión deben diseñar una nave espacial lo suficientemente resistente para resistir la radiación, pero lo suficientemente sensible como para recopilar el conocimiento necesario para estudiar la radiación de Europa. medio ambiente.
El orbitador Europa Clipper orbitará a Júpiter en una trayectoria elíptica, sumergiéndose cerca de la Luna en cada paso para un reconocimiento detallado. La ciencia implica recolectar mediciones del océano interior, mapear la composición de la superficie y la geología, y buscar columnas de vapor de agua que puedan estar escapando de la corteza helada.
El desarrollo de la nave espacial está progresando bien, basado en una intensa investigación que la NASA completó recientemente. Critical Design Review llevó a cabo un estudio en profundidad de los detalles de todos los planes de instrumentos científicos, desde cámaras hasta antenas, y subsistemas de vuelo, incluida la propulsión, la potencia, la aviónica y la computadora de a bordo.
“Hemos demostrado que el diseño de nuestro sistema es sólido”, dijo Jan Chodas, gerente de proyectos de Europa Clipper en el Jet Propulsion Laboratory en el sur de California. “Nuestros planes para completar el desarrollo y la integración de los componentes individuales están interconectados y el sistema en su conjunto funcionará según lo previsto para recopilar las mediciones científicas necesarias para investigar la posible ocupación de Europa”.
Equipo en las obras
Además de los planes detallados, la misión construyó prototipos y modelos de ingeniería para probar la efectividad de los instrumentos y subsistemas de ingeniería. También está el propio equipo de aviación. Muchos de ellos ya están en construcción; Los subsistemas individuales y los instrumentos de ingeniería se han sometido a sus propias revisiones de diseño durante el último año y medio.
Las características más llamativas de Europa Clipper, sus elementos distintivos, toman forma. Con casi 10 pies (3 metros) de diámetro, la antena de disco de alta ganancia que recibirá comandos de la Tierra y transmitirá datos científicos se encuentra en su etapa de ensamblaje final. Con mucho, el equipo Europa Clipper más visible, paneles solares masivos que se expandirán en el espacio como alas, también está en construcción. La nave espacial con matrices completamente extendidas es más ancha que una cancha de baloncesto y tiene 30,5 metros de largo. Las matrices cubrirán un área de más de 90 metros cuadrados (960 pies cuadrados).
Se conectarán a una unidad de transmisión construida por el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins en Laurel, Maryland. El núcleo de la unidad de propulsión consta de dos cilindros apilados que juntos tienen casi 10 pies (3 metros) de altura y contienen los tanques de propulsión y los 16 motores de cohetes que impulsarán el Europa Clipper una vez que abandone la atmósfera terrestre.
Técnicos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA verifican la alineación de los cilindros del núcleo del módulo de propulsión de la nave espacial Europa Clipper de la NASA el 15 de octubre de 2020.
Técnicos del Centro Espacial Goddard de la NASA verifican la alineación de los cilindros del núcleo del módulo de propulsión Europa Clipper de la NASA 15 de octubre de 2020 Los cilindros apilados contienen los tanques de propulsión y los motores de cohetes que impulsarán al Europa Clipper una vez que abandone la atmósfera terrestre. Fuente: NASA / Barbara Lambert
Los cilindros gigantes personifican el esfuerzo concertado necesario para montar una nave espacial de este tipo. Fueron construidos por APL y enviados a JPL para instalar las tuberías para el sistema de redistribución de calor, parte del sistema que mantendrá el control térmico de la nave espacial. Luego, los cilindros se enviaron al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, para la instalación del subsistema de propulsión. Hay 400 uniones soldadas, cada una de las cuales ha sido radiografiada para el control de calidad, que es clave para instalar con éxito el subsistema de propulsión.
Los técnicos e ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA están trabajando juntos el 12 de septiembre de 2019 para conectar los tubos térmicos a un panel construido para la nave espacial Europa Clipper de la NASA. Fuente: NASA / JPL-Caltech
APL también está construyendo un módulo de telecomunicaciones para la comunicación por radio con la Tierra y un monitor de radiación para medir la cantidad de una explosión de electrones que golpea una nave espacial en más de 40 sobrevuelos sobre Europa.
Varios componentes del sistema de vuelo están en construcción en JPL, incluida una bóveda protectora que protege los equipos electrónicos críticos de la intensa radiación de Júpiter. JPL también construye y prueba el subsistema de aviónica, que incluye una computadora a bordo, equipos de conmutación y distribución de energía, software de aviación necesario para completar una misión científica y herramientas del sistema terrestre necesarias para completar la misión. El equipo de asistencia en tierra que se utilizará para ensamblar y probar grandes piezas de equipo de aviación Europa Clipper también está en construcción.
“Este es un momento muy emocionante para que el equipo vea los frutos de su trabajo en órbita alrededor de Júpiter dentro de unos años”, dijo el subdirector de proyectos de Europa Clipper, Jordan Evans, de JPL. “Incluso con COVID-19, el equipo está disparando a toda velocidad. Utilizando protocolos de trabajo seguro, hacen el trabajo necesario en el equipo mientras el resto del equipo hace su trabajo desde casa. “
Apartamento sofisticado
A medida que avanza el trabajo, los líderes del proyecto continúan planificando una misión científica. Los instrumentos científicos de la sonda medirán la profundidad de la corteza de hielo, medirán la profundidad del océano interior y su densidad y salinidad, capturarán imágenes en color de la geología de la superficie en detalle y analizarán las columnas potenciales.
Los científicos están particularmente interesados en lo que constituye la superficie lunar. La evidencia sugiere que el material expuesto allí fue mezclado por la corteza helada y probablemente se originó en el océano debajo. Europa Clipper también estudiará el campo gravitacional de la luna, lo que les dirá a los científicos más sobre cómo la luna se flexiona cuando Júpiter la tira, y cómo esta acción podría calentar potencialmente el océano interior.
“Estamos trabajando para cambiar la forma en que pensamos sobre la diversidad de mundos en el sistema solar exterior dentro de diez años, y donde la vida puede existir ahora y no en el pasado distante”, dijo el científico del proyecto Europa Clipper Robert Pappalardo del JPL.
Pero cuantos más instrumentos lleva una nave espacial, más interactúan y potencialmente afectan el funcionamiento de los demás. Con este fin, señaló Pappalardo: “Ahora nos estamos asegurando de que todos los instrumentos puedan funcionar al mismo tiempo sin interferencias electromagnéticas”.
El conjunto completo de instrumentos se someterá a pruebas exhaustivas a su llegada al JPL en 2021. Principios de 2022 marca el inicio del montaje, las pruebas y la puesta en servicio. Ha comenzado la cuenta regresiva.
“Es menos de un año antes de que todos los equipos de hardware tengan que presentarse en un solo lugar”, dijo Chodas. “Reunimos todos estos elementos para comenzar a construir un sistema de vuelo completo, luego probamos la nave espacial totalmente integrada y la preparamos para el lanzamiento”.
El equipo está en camino de tener Europa Clipper listo para su lanzamiento en 2024.
Más sobre la misión
Misiones como Europa Clipper contribuyen al avance de la astrobiología, un estudio interdisciplinario de las variables y condiciones de mundos distantes en los que puede existir la vida tal como la conocemos. Aunque Europa Clipper no es una misión de detección de vida, llevará a cabo un reconocimiento detallado de Europa y examinará si una luna helada con un océano subterráneo es capaz de albergar vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se ha desarrollado la vida en la Tierra y las posibilidades de encontrar vida más allá de nuestro planeta.
Misión confirmada a la luna helada de Júpiter
Más información:
Puede encontrar más información sobre los equipos e instrumentos de Europa Clipper, incluidas nuevas fotos, aquí: europa.nasa.gov/news/28/on-the… precedented-science /
Puede encontrar más información sobre Europa y Europa Clipper aquí: europa.nasa.gov
Cotización: NASA Europa Clipper está construyendo hardware, próximo a ensamblarse (2021, 1 de abril) Recuperado el 1 de abril de 2021 de https://phys.org/news/2021-04-nasa-europa-clipper-hardware.html
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