Suche
Po dziesięcioleciach marzeń o Europie, księżycu Jowisza i rozległym oceanie, który prawdopodobnie kryje się pod jego lodową powierzchnią, naukowcy są już bliscy wysłania tam statku kosmicznego. NASA potwierdziła wczoraj, że misja Europa Clipper wystartuje zgodnie z planem po obawach, że mogą wystąpić znaczne opóźnienia z powodu potencjalnie wadliwych tranzystorów na statku kosmicznym o wartości 5 miliardów dolarów.
„Jesteśmy pewni, że nasz piękny statek kosmiczny i zdolny zespół są gotowi do operacji wystrzelenia i naszej wszechstronnej misji naukowej do Europy” – powiedziała Laurie Leshin, dyrektor Laboratorium Napędów Odrzutowych (JPL) NASA w Pasadenie w Kalifornii, na konferencji prasowej 9 września.
Dzięki masie ponad 3,2 tony, wysokości około 5 metrów i szerokości ponad 30 metrów przy całkowicie rozłożonych panelach słonecznych, Europa Clipper jest największym statkiem kosmicznym, jaki kiedykolwiek NASA zbudowała na potrzeby misji planetarnej. Wczoraj misja przeszła tak zwany „kluczowy punkt decyzyjny E” – ostatnią kontrolę, którą należy przeprowadzić przed startem. Okno startowe statku kosmicznego rozpoczyna się 10 października.
Jeśli orbiter pomyślnie wystartuje w przyszłym miesiącu, dotrze do Jowisza w kwietniu 2030 r. Dziewięć instrumentów znajdujących się na Księżycu będzie następnie badać zarówno lodową skorupę Europy, jak i ocean, który według naukowców leży pod nią, aby ustalić, czy na Księżycu może istnieć życie, jakie znamy. Poprzednie misje wskazywały 1wynika, że za lodową powierzchnią Europy kryje się podziemny ocean słonej wody, w którym znajduje się ponad dwukrotnie więcej wody niż oceany na Ziemi. Pęknięta, pozornie młoda powierzchnia Księżyca sugeruje również, że satelita ma aktywną geologię – co sugeruje, że wnętrze Europy może być wystarczająco ciepłe i dynamiczne, aby umożliwić złożoną chemię życia.
„Nie ma takiego urządzenia jak trikorder – fikcyjny instrument ze świata Star Trek – za pomocą którego moglibyśmy wskazać coś, aby pokazać, czy obiekt żyje” – powiedział podczas konferencji prasowej Curt Niebur, naukowiec programu Europa Clipper w siedzibie NASA w Waszyngtonie. „Niezwykle trudno jest wykryć życie, zwłaszcza z orbity” – dodał. „Najpierw zadamy proste pytanie: czy istnieją odpowiednie składniki potrzebne do istnienia życia?”
Trudności na drodze do oceanicznego świata
Przed problemami związanymi z tranzystorami Europa Clipper doświadczyła już wielu niepowodzeń. 2019 NASA rozgniewała naukowców, usuwając ze statku kosmicznego skomplikowany magnetometr i uzasadniał to problemami budżetowymi. Misja borykała się także z wieloletnią niepewnością co do tego, w jaki sposób dotrze w przestrzeń kosmiczną. Dzieje się tak dlatego, że Kongres od dawna nakazywał, aby statek kosmiczny latał na pokładzie wolniejszej niż oczekiwano rakiety Space Launch System należącej do NASA. Wreszcie w 2020 r. amerykańscy prawodawcy zezwolili programowi na wybór do wystrzelenia niezawodnej rakiety Falcon Heavy prywatnej firmy SpaceX w Brownsville w Teksasie.
Możliwy problem z tranzystorem miało miejsce w maju tego roku, kiedy inżynierowie NASA dowiedzieli się, że partie określonego typu tranzystorów już zainstalowane na statku kosmicznym Europa Clipper nie działają prawidłowo. Elementy te, zwane MOSFETami (tranzystory polowe z tlenkiem metalu i półprzewodnikiem), działają jak przełączniki w obwodach elektrycznych. Pochodzą od dostawcy NASA, firmy Infineon z siedzibą w Neubiberg w Niemczech.
Ponieważ Europa Clipper przeleci w pobliżu Europy 49 razy, lecąc na odległości do 25 kilometrów, sonda musi także przelecieć przez salwę naładowanych cząstek przyspieszanych przez pole magnetyczne Jowisza, które jest około 20 000 razy silniejsze niż ziemskie. Oznacza to, że elektronika orbitera musi być odporna na promieniowanie.
Jednak w maju NASA oświadczyła, że ocenia, czy tranzystory misji stwarzają ryzyko nieprawidłowego działania. Agencja rozpoczęła cztery miesiące intensywnych, całodobowych testów w trzech różnych lokalizacjach: JPL; Laboratorium Fizyki Stosowanej Johnsa Hopkinsa w Laurel w stanie Maryland; oraz Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard w Greenbelt w stanie Maryland. „To było ogromne wyzwanie i myślę, że «ogromne wyzwanie» to ogromne niedopowiedzenie” – powiedział Leshin.
Po dokonaniu oceny zamiennych tranzystorów MOSFET z tych samych partii, które zostały zainstalowane w Europa Clipper, NASA ustaliła, że obwody statku kosmicznego będą działać zgodnie z oczekiwaniami. Wniosek ten opiera się częściowo na fakcie, że w pierwszej połowie swojej podstawowej czteroletniej misji, krążąc wokół Jowisza, statek kosmiczny będzie wchodził w najsilniejsze promieniowanie Jowisza tylko raz na 21 dni. Przez resztę czasu tranzystory orbitera mogą częściowo się regenerować po delikatnym podgrzaniu w procesie zwanym rekrystalizacją.
„Gdy Europa Clipper wchodzi w środowisko promieniowania, wychodzi na zewnątrz na wystarczająco długo, aby tranzystory miały szansę na regenerację i częściową regenerację pomiędzy przelotami” – powiedział podczas konferencji Jordan Evans, kierownik projektu Europa Clipper w JPL. „Możemy – mam co do tego wielkie zaufanie i dane to potwierdzają – ukończyć pierwotną misję”.