Dê uma olhada na coreografia complexa envolvida na construção do Europa Clipper da NASA enquanto a missão de explorar a lua de Júpiter, Europa, se aproxima de sua data de lançamento de 2024.

O hardware que compõe a espaçonave Europa Clipper da NASA está tomando forma rapidamente, já que os componentes e instrumentos de engenharia são preparados para entrega na sala limpa principal do Laboratório de Propulsão a Jato da agência no sul da Califórnia. Em workshops e laboratórios em todo o país e na Europa, as equipes estão elaborando as peças complexas que constituem o todo, enquanto os líderes de missão dirigem a elaborada coreografia da construção de uma missão emblemática.

O enorme módulo de propulsão de 3 metros de altura recentemente transferido do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, para o Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland, onde os engenheiros irão instalar eletrônicos, rádios, antenas, e cabeamento. A espessa abóbada de alumínio da espaçonave, que protegerá a eletrônica de Europa Clipper da intensa radiação de Júpiter, está em fase de conclusão no JPL. A construção e o teste dos instrumentos científicos em universidades e instituições parceiras em todo o país também continuam.

A missão também está se preparando para sua Revisão de Integração do Sistema no final de 2021, quando a NASA revisará os planos de montagem e teste do Europa Clipper, e seus instrumentos são inspecionados detalhadamente.

"É realmente emocionante ver a progressão do hardware de vôo avançando este ano, à medida que os vários elementos são reunidos aos poucos e testados, "disse o Gerente de Projeto do Europa Clipper, Jan Chodas, do JPL." A equipe do projeto está energizada e mais focada do que nunca em entregar uma espaçonave com um conjunto de instrumentos requintado que promete revolucionar nosso conhecimento da Europa. "

A lua gelada de Júpiter, Europa, que abriga um oceano interno com o dobro da quantidade de água dos oceanos da Terra combinados, pode atualmente ter condições adequadas para sustentar a vida. Europa Clipper levará um amplo conjunto de instrumentos científicos em órbita ao redor de Júpiter e conduzirá vários sobrevôos de Europa para coletar dados sobre sua atmosfera, superfície, e interior.

Hardware em desenvolvimento

A entrega do módulo de propulsão imponente de Goddard para a APL foi um marco para aquela peça importante de hardware. A APL construiu os cilindros gêmeos que compõem o módulo e os enviou para o JPL, onde os técnicos adicionaram tubos térmicos que transportarão refrigerante para evitar que a espaçonave fique muito quente ou muito fria no espaço profundo. De lá, os cilindros foram para Goddard, onde tanques de propelente foram instalados dentro deles e 16 motores de foguete foram fixados no exterior.

Outra grande peça de hardware quase concluída é o radiador da espaçonave, que se conecta ao tubo térmico. A largura e o comprimento de uma cama de solteiro, o painel de 3 polegadas de espessura (7,5 centímetros de espessura) do radiador tem a tarefa crucial de irradiar calor para o espaço para manter a espaçonave dentro de sua faixa de temperatura operacional. É coberto com venezianas que abrem e fecham automaticamente conforme a espaçonave dispersa mais ou menos calor para regular sua temperatura.

Enquanto isso, trabalho na APL começa a integrar o módulo de propulsão e o hardware de telecomunicações (eletrônica, rádios, antenas, e cabeamento). E a construção de uma antena de alto ganho - uma antena parabólica de quase 10 pés (3 metros) de largura - está em andamento no fornecedor Applied Aerospace Structures Corporation em Stockton, Califórnia. Será entregue à APL este ano, onde será integrado antes que todo o módulo volte ao JPL pela última vez. Na primavera de 2022, o enorme elemento se juntará a outro hardware do Europa Clipper em streaming no alto compartimento principal do JPL para montagem, teste, e operações de lançamento (ATLO).

Um dos primeiros elementos colocados para ATLO será a abóbada da nave espacial, agora entrando em seu estágio final de fabricação no JPL. Eventualmente, o cofre será aparafusado ao topo do módulo de propulsão e afixado com quilômetros de cabeamento para que a caixa de força e o computador interno possam se comunicar com os outros subsistemas.

Anexado ao cofre estará um deck, também concluindo a montagem no JPL, que suportará muitos dos sensores do instrumento. Chamado de deck do nadir, estabiliza os sensores da espaçonave e ajuda a garantir que sejam orientados corretamente.

Science Instruments se aproximando da conclusão

Ao mesmo tempo que o corpo da espaçonave, eletrônicos, e subsistemas de engenharia vêm juntos, nove instrumentos científicos estão sendo montados e testados em uma rede de salas limpas nos centros da NASA, instituições parceiras, e fornecedores da indústria privada. O conjunto de instrumentos investigará tudo, desde a profundidade do oceano interno e sua salinidade até a espessura da crosta de gelo e plumas potenciais que podem estar liberando água subterrânea para o espaço.

Programado para ser entregue à ATLO do final de 2021 até meados de 2022, os instrumentos, que incluem câmeras para capturar a geologia da superfície em detalhes, estão passando por testes extensivos. Os engenheiros querem ter certeza de que os instrumentos podem se comunicar corretamente com o computador de vôo, software de nave espacial, e o subsistema de energia, para ser capaz de responder a comandos e transmitir dados de volta para a Terra.

Os líderes da missão reconhecem que os desafios do COVID-19 têm sobrecarregado as equipes de projeto e instrumento, pois encontram maneiras de cumprir os prazos quando as peças estão atrasadas ou a equipe é reduzida. Engenheiros, técnicos, e os cientistas continuam avançando.

"O que vimos, mesmo no meio da pandemia, é que as equipes de engenharia e instrumentos estão respondendo muito bem. A pandemia afetou o cronograma da missão, mas as equipes estão enfrentando os desafios, comunicando-se abertamente, e exibindo uma tremenda flexibilidade para manter o hardware no caminho certo para nosso lançamento em outubro de 2024, "disse o vice-gerente de projeto do Europa Clipper, Jordan Evans." Nós vemos isso dia após dia, em toda a equipe, e é fantástico. "

Missões como Europa Clipper contribuem para o campo da astrobiologia, a pesquisa interdisciplinar sobre as variáveis ​​e condições de mundos distantes que poderiam abrigar a vida como a conhecemos. Embora Europa Clipper não seja uma missão de detecção de vida, irá realizar um reconhecimento detalhado de Europa e investigar se a lua gelada, com seu oceano subterrâneo, tem a capacidade de sustentar a vida. Compreender a habitabilidade de Europa ajudará os cientistas a entender melhor como a vida se desenvolveu na Terra e o potencial para encontrar vida além do nosso planeta.