NASA voltooit hoofdstructuur van Europa Clipper-ruimtevaartuig – zal zoeken naar leven op ijzige Jupiter Europa

Artist rendering van NASA’s Europa Clipper-ruimtevaartuig. Krediet: 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.”

Deze video legt de levering vast van de kern van NASA’s Europa Clipper-ruimtevaartuig aan het Jet Propulsion Laboratory van het bureau in Zuid-Californië. Het lichaam van het ruimtevaartuig is ontworpen en gebouwd door het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in samenwerking met het Jet Propulsion Laboratory en het Goddard Space Flight Center van NASA. Krediet: NASA/JPL-Caltech

De Europa Clipper, die gepland staat voor lancering in oktober 2024, zal bijna 50 vluchten maken aan boord van Europa, dat volgens wetenschappers een binnenoceaan herbergt die twee keer zoveel water bevat als de oceanen van de aarde samen. De oceaan heeft momenteel mogelijk voldoende omstandigheden om het leven te ondersteunen. De negen wetenschappelijke instrumenten van het ruimtevaartuig zullen gegevens verzamelen over de atmosfeer, het oppervlak en het interieur van Europa – informatie die wetenschappers zullen gebruiken om de diepte en het zoutgehalte van de oceaan, de dikte van de ijskorst en potentiële pluimen te meten die grondwater de ruimte in kunnen spuwen.

Deze apparaten zijn al begonnen aan te komen bij het Jet Propulsion Laboratory, waar de fase die bekend staat als assemblage-, test- en lanceringsactiviteiten sinds maart is begonnen. Ultraviolette spectrometer, genaamd Europa-UVS, arriveerde in maart. Vervolgens kwam de Thermal Emission Imager van het ruimtevaartuig, E-THEMIS, gepresenteerd door de wetenschappers en ingenieurs die de ontwikkeling ervan leiden aan de Arizona State University. E-THEMIS is een geavanceerde infraroodcamera die is ontworpen om de temperaturen in Europa in kaart te brengen en wetenschappers te helpen aanwijzingen te vinden over de geologische activiteit van de maan – inclusief gebieden waar vloeibaar water zich dicht bij het oppervlak kan bevinden.

Tegen het einde van 2022 zal naar verwachting het grootste deel van de vlieginstrumentatie en de rest van de wetenschappelijke instrumenten voltooid zijn.

NASA’s Europa Clipper-ruimtevaartuig wordt gedemonteerd in een grote cleanroom bij JPL, waar ingenieurs en technici het inspecteren direct na levering begin juni 2022. Krediet: NASA / JPL-Caltech / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

vol pakket

Het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland, ontwierp het Europa Clipper-object in samenwerking met het Jet Propulsion Laboratory en het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland. “Het vluchtsysteem dat APL heeft ontworpen, gebouwd en getest – met behulp van een team van honderden ingenieurs en technici – was het grootste fysieke systeem dat ooit door APL is gebouwd”, zegt Tom Magner van APL, de assistent-projectmanager van de missie.

Het werk aan de hoofdeenheid gaat nu verder bij JPL.

“Wat bij JPL is aangekomen, is in wezen een assemblagefase op zich. Onder leiding van APL omvat deze levering het werk van die instelling en twee NASA-centra. Nu zal het team het systeem naar een hoger integratieniveau brengen”, zegt Evans. gezegd.

Het hoofdlichaam van NASA’s Europa Clipper-ruimtevaartuig verschijnt in het vrachtruim, direct na aankomst aan boord van een C-17-vrachtvliegtuig op March Air Reserve Base in Riverside County, Californië. Afbeelding tegoed: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

De hoofdstructuur bestaat eigenlijk uit twee op elkaar gestapelde aluminium cilinders bezaaid met schroefdraadgaten voor montage op de lading van het ruimtevaartuig: de radiofrequentie-eenheid, stralingsmonitors, voortstuwingselektronica, transducers en draden. Het RF-subsysteem zal acht antennes van stroom voorzien, waaronder een enorme 10 voet (3 meter) high-gain antenne. Het netwerk van elektrische draden en connectoren van de structuur, een harnas genoemd, weegt zelf 68 kilo; Als het uitgerekt zou zijn, zou het bijna 640 meter lang zijn – twee keer de omtrek van een voetbalveld.

De heavy-duty elektronische kluis, ontworpen om de intense straling van het Jupiter-systeem te weerstaan, zal samen met wetenschappelijke instrumenten worden geïntegreerd in het hoofdchassis van het ruimtevaartuig.

In het hoofdgedeelte van het ruimtevaartuig bevinden zich twee tanks – een met de brandstof en een voor de oxidator – en buizen die hun inhoud zullen overbrengen naar een reeks van 24 motoren, waar ze zullen worden gecombineerd om een ​​gecontroleerde chemische reactie te creëren die stuwkracht produceert.

Het hoofdlichaam van NASA’s Europa Clipper-ruimtevaartuig verschijnt in het vrachtruim wanneer het het Jet Propulsion Laboratory van het bureau in Zuid-Californië binnengaat. Afbeelding tegoed: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

“Onze motoren hebben twee doelen”, zegt Tim Larson van Jet Propulsion Laboratory, plaatsvervangend projectmanager. “We gebruiken het voor grote manoeuvres, ook wanneer we dicht bij Jupiter komen en een grote burn-out nodig hebben om in de baan van Jupiter te worden gevangen. Maar het is ook ontworpen voor kleinere manoeuvres om de positie van het ruimtevaartuig te beheren en de flyby van Europa en andere Objecten van het zonnestelsel onderweg.”

Deze manoeuvres, groot en klein, zullen een grote rol spelen tijdens de zes jaar durende reis van 2,9 miljard km naar deze oceaanwereld, die Europa Clipper in 2031 serieus zal gaan onderzoeken.

Meer over de missie

Missies zoals Europa Clipper dragen bij op het gebied van astrobiologie, interdisciplinair onderzoek naar de variabelen en omstandigheden van verre werelden die het leven zouden kunnen herbergen zoals wij dat kennen. Hoewel de Europa Clipper geen missie is om leven te detecteren, zal hij een gedetailleerd onderzoek van Europa uitvoeren en controleren of de ijzige maan, met zijn ondergrondse oceaan, het potentieel heeft om leven te ondersteunen. Inzicht in de bewoonbaarheid van Europa zal wetenschappers helpen beter te begrijpen hoe het leven op aarde is geëvolueerd en de mogelijkheid om leven buiten onze planeet te vinden.

Het Jet Propulsion Laboratory, beheerd door het California Institute of Technology in Pasadena, Californië, leidt de ontwikkeling van de Europa Clipper-missie in samenwerking met APL voor NASA’s Science Mission Directorate in Washington. Het Planetary Missions Program Office in het Marshall Space Flight Center van NASA in Huntsville, Alabama, beheert het Europa Clipper-missieprogramma.