Europa Clipper, A próxima missão principal da NASA para o sistema solar externo, ultrapassou um marco significativo, completando sua revisão crítica de projeto. Durante a revisão, especialistas examinaram o projeto detalhado da espaçonave para garantir que ela esteja pronta para concluir a construção. A missão agora é capaz de completar a fabricação e teste de hardware, e avançar para a montagem e teste da espaçonave e sua carga de instrumentos científicos sofisticados.

Com um oceano global interno com o dobro do tamanho dos oceanos da Terra combinados, A lua de Júpiter, Europa, carrega o potencial para condições adequadas para a vida. Mas as temperaturas frias e as batidas incessantes na superfície da radiação de Júpiter o tornam um alvo difícil de explorar:engenheiros e cientistas da missão devem projetar uma espaçonave resistente o suficiente para suportar a radiação, mas sensível o suficiente para reunir a ciência necessária para investigar o ambiente de Europa.

O orbital Europa Clipper sobrevoará Júpiter em uma trajetória elíptica, mergulhando perto da lua em cada sobrevôo para conduzir o reconhecimento detalhado. A ciência inclui a coleta de medições do oceano interno, mapear a composição da superfície e sua geologia, e a caça de plumas de vapor d'água que podem estar saindo da crosta gelada.

O desenvolvimento da espaçonave está progredindo bem, com base no exame intenso que a NASA concluiu recentemente. The Critical Design Review conduziu um mergulho profundo nas especificações dos planos para todos os instrumentos científicos - de câmeras a antenas - e subsistemas de voo, incluindo propulsão, potência, aviônica, e o computador de vôo.

"Mostramos que o design do nosso sistema de projeto é forte, "disse o Gerente de Projeto do Europa Clipper, Jan Chodas, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia." Nossos planos para completar o desenvolvimento e integração das peças individuais mantêm-se unidos, e o sistema como um todo funcionará conforme projetado para reunir as medições científicas de que precisamos para explorar a habitabilidade potencial de Europa. "

Hardware em desenvolvimento

Além dos planos detalhados, a missão construiu protótipos e modelos de engenharia para testar o funcionamento dos instrumentos e subsistemas de engenharia. Depois, há o próprio hardware de vôo. Muito disso já está sendo construído; instrumentos e subsistemas de engenharia individuais aprovaram suas próprias revisões de projeto no último ano e meio.

O mais marcante dos recursos do Europa Clipper, seus elementos de assinatura, estão tomando forma. Quase 10 pés (3 metros) de diâmetro, a antena de alto ganho em forma de disco, que receberá comandos da Terra e transmitirá dados científicos de volta para baixo, encontra-se em fase final de montagem. E, de longe, o hardware mais visível do Europa Clipper - os enormes painéis solares que se desdobram no espaço profundo como asas - também estão em construção. A nave espacial, com seus arrays totalmente implantados, é mais larga do que uma quadra de basquete, medindo 100 pés (30,5 metros). As matrizes cobrirão mais de 960 pés quadrados (90 metros quadrados).

Eles serão anexados ao módulo de propulsão que está sendo construído pelo Johns Hopkins Applied Physics Lab (APL) em Laurel, Maryland. O núcleo do módulo de propulsão consiste em dois cilindros empilhados que juntos têm quase 10 pés (3 metros) de altura e mantêm os tanques de propulsão e 16 motores de foguete que irão impulsionar o Europa Clipper assim que deixar a atmosfera da Terra.

Os técnicos do Goddard Space Flight Center da NASA verificam o encaixe dos cilindros do núcleo do módulo de propulsão da espaçonave Europa Clipper da NASA em 15 de outubro, 2020.

Os técnicos do Goddard Space Flight Center da NASA verificam o encaixe dos cilindros do núcleo do módulo de propulsão da espaçonave Europa Clipper da NASA em 15 de outubro, 2020. Os cilindros empilhados seguram os tanques de propulsão e motores de foguete que irão impulsionar o Europa Clipper assim que deixar a atmosfera da Terra. Crédito:NASA / Barbara Lambert

Os cilindros gigantes representam o esforço cooperativo necessário para montar uma espaçonave como esta. Eles foram construídos pela APL e enviados para o JPL para instalação da tubulação do Sistema de Redistribuição de Calor, parte de um sistema que manterá a espaçonave termicamente controlada. Os cilindros foram enviados para o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, para instalação do subsistema de propulsão. Existem 400 conexões soldadas, cada um deles radiografado para controle de qualidade, que são essenciais para a instalação bem-sucedida do subsistema de propulsão.

A APL também está construindo o módulo de telecomunicações para comunicações de rádio com a Terra e um monitor de radiação para medir o tamanho da explosão de elétrons que está atingindo a espaçonave durante seus mais de 40 voos pela Europa.

No JPL, a construção está em andamento em vários elementos do sistema de vôo, incluindo a abóbada protetora que protege o hardware eletrônico crítico da radiação intensa de Júpiter. O JPL também está construindo e testando o subsistema de aviônica, que inclui o computador de vôo, a comutação de energia e hardware de distribuição, o software de vôo necessário para realizar a missão científica, e as ferramentas do sistema terrestre necessárias para voar a missão. Também está sendo construído um equipamento de suporte de solo que será usado para montar e testar as grandes peças de hardware de vôo do Europa Clipper.

"É um momento muito emocionante para a equipe, vendo os frutos de seu trabalho que orbitará Júpiter em alguns anos, "disse o vice-gerente de projeto do Europa Clipper, Jordan Evans, do JPL." Mesmo em face do COVID-19, a equipe está disparando em todos os cilindros. Usando protocolos seguros no trabalho, eles estão realizando o trabalho necessário no hardware, enquanto o resto da equipe realiza seu trabalho em casa. "

Uma Suíte Sofisticada

À medida que este trabalho avança, os líderes do projeto continuam planejando a ciência da missão. Os instrumentos científicos da nave vão medir a profundidade da crosta de gelo, medir a profundidade do oceano interno e quão espesso e salgado ele é, capturar imagens coloridas da geologia de superfície em detalhes, e analisar plumas potenciais.

Os cientistas estão especialmente interessados ​​no que constitui a superfície da lua. A evidência sugere que o material exposto lá foi misturado através da crosta gelada e talvez venha do oceano abaixo. Europa Clipper também investigará o campo gravitacional da lua, o que dirá aos cientistas mais sobre como a lua se flexiona conforme Júpiter a puxa e como essa ação pode potencialmente aquecer o oceano interno.

"Estamos fazendo um trabalho que, daqui a uma década, mudará a forma como pensamos sobre a diversidade de mundos no sistema solar externo - e sobre onde a vida pode ser capaz de existir agora, não em um passado distante, "disse o cientista do projeto Europa Clipper, Robert Pappalardo, do JPL.

Mas quanto mais instrumentos uma espaçonave carrega, quanto mais eles interagem e potencialmente afetam a operação um do outro. Para esse fim, observou Pappalardo, "No momento, estamos garantindo que todos os instrumentos possam operar ao mesmo tempo, sem interferência eletromagnética."

O conjunto completo de instrumentos passará por testes extensivos depois de chegar ao JPL em 2021. O início de 2022 marca o início da montagem, teste, e lançar operações. A contagem regressiva começou.

"Falta menos de um ano até que todas as montagens de hardware precisem aparecer em um só lugar, "Chodas disse." Nós juntamos todas essas peças para começar a construir o sistema de vôo completo, em seguida, teste a espaçonave totalmente integrada e deixe-a pronta para o lançamento. "

A equipe está a caminho de ter o Europa Clipper pronto para um lançamento em 2024.

Mais sobre a missão

Missões como Europa Clipper ajudam a contribuir 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.