Europa Clipper, La próxima misión insignia de la NASA al sistema solar exterior, ha superado un hito importante, completando su Revisión de diseño crítico. Durante la revisión, Los expertos examinaron el diseño detallado de la nave espacial para asegurarse de que esté lista para completar la construcción. La misión ahora puede completar la fabricación y prueba de hardware, y avanzar hacia el ensamblaje y prueba de la nave espacial y su carga útil de sofisticados instrumentos científicos.

Con un océano global interno dos veces el tamaño de los océanos de la Tierra combinados, Europa, la luna de Júpiter, tiene el potencial de condiciones adecuadas para la vida. Pero las gélidas temperaturas y los golpes incesantes de la superficie de la radiación de Júpiter lo convierten en un objetivo difícil de explorar:los ingenieros y científicos de la misión deben diseñar una nave espacial lo suficientemente resistente para resistir la radiación pero lo suficientemente sensible para reunir la ciencia necesaria para investigar el medio ambiente de Europa.

El orbitador Europa Clipper se abalanzará alrededor de Júpiter en una trayectoria elíptica, sumergirse cerca de la luna en cada sobrevuelo para realizar un reconocimiento detallado. La ciencia incluye la recopilación de medidas del océano interno, mapear la composición de la superficie y su geología, y en busca de columnas de vapor de agua que puedan salir de la corteza helada.

El desarrollo de la nave espacial está progresando bien, basado en el examen intenso que la NASA completó recientemente. La Revisión de Diseño Crítico realizó una inmersión profunda en los detalles de los planes para todos los instrumentos científicos, desde cámaras hasta antenas, y subsistemas de vuelo. incluida la propulsión, poder, aviónica, y la computadora de vuelo.

"Demostramos que el diseño de nuestro sistema de proyectos es sólido, ", dijo el gerente de proyectos de Europa Clipper, Jan Chodas, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California." Nuestros planes para completar el desarrollo y la integración de las piezas individuales se mantienen unidos, y el sistema en su conjunto funcionará según lo diseñado para recopilar las mediciones científicas que necesitamos para explorar la habitabilidad potencial de Europa ".

Hardware en las obras

Más allá de los planes detallados, la misión ha construido prototipos y modelos de ingeniería para probar qué tan bien funcionarán los instrumentos y los subsistemas de ingeniería. Luego está el hardware de vuelo en sí. Gran parte de ella ya se está construyendo; Los subsistemas e instrumentos de ingeniería individuales aprobaron sus propias revisiones de diseño durante el último año y medio.

La más llamativa de las características de Europa Clipper, sus elementos de firma, están tomando forma. Casi 10 pies (3 metros) de diámetro, la antena de alta ganancia en forma de disco, que recibirá comandos de la Tierra y transmitirá datos científicos de regreso, se encuentra en su etapa final de montaje. Y, con mucho, el hardware más visible de Europa Clipper, los enormes paneles solares que se desplegarán en el espacio profundo como alas, también está en construcción. La nave espacial con sus matrices completamente desplegadas, es más ancho que largo una cancha de baloncesto, que abarca 100 pies (30,5 metros). Los arreglos cubrirán más de 960 pies cuadrados (90 metros cuadrados).

Se adjuntarán al módulo de propulsión que está construyendo el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins en Laurel, Maryland. El núcleo del módulo de propulsión consta de dos cilindros apilados que juntos miden casi 10 pies (3 metros) de altura y contienen los tanques de propulsión y 16 motores de cohetes que impulsarán a Europa Clipper una vez que salga de la atmósfera terrestre.

Técnicos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA verifican el ajuste de los cilindros del núcleo del módulo de propulsión de la nave espacial Europa Clipper de la NASA el 15 de octubre. 2020.

Técnicos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA verifican el ajuste de los cilindros del núcleo del módulo de propulsión de la nave espacial Europa Clipper de la NASA el 15 de octubre. 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. Crédito:NASA / Barbara Lambert

Los cilindros gigantes encarnan el esfuerzo cooperativo necesario para montar una nave espacial como esta. Fueron construidos por APL y enviados a JPL para la instalación de la tubería del Sistema de Redistribución de Calor, parte de un sistema que mantendrá la nave espacial controlada térmicamente. Los cilindros se enviaron luego al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, para la instalación del subsistema de propulsión. Hay 400 conexiones soldadas, cada uno de ellos radiografiado para control de calidad, que son clave para instalar con éxito el subsistema de propulsión.

APL también está construyendo el módulo de telecomunicaciones para comunicaciones por radio con la Tierra y un monitor de radiación para medir el tamaño de la explosión de electrones que golpea la nave espacial durante sus más de 40 sobrevuelos de Europa.

En JPL, la construcción está en marcha en varios elementos del sistema de vuelo, incluida la bóveda protectora que protege el hardware electrónico crítico de la intensa radiación de Júpiter. JPL también está construyendo y probando el subsistema de aviónica, que incluye la computadora de vuelo, el hardware de conmutación y distribución de energía, el software de vuelo necesario para realizar la misión científica, y las herramientas del sistema terrestre necesarias para volar la misión. También se está construyendo equipo de apoyo en tierra que se utilizará para ensamblar y probar las grandes piezas de hardware de vuelo de Europa Clipper.

"Es un momento muy emocionante para el equipo, viendo los frutos de su trabajo que estará orbitando a Júpiter en unos años, ", dijo Jordan Evans, subdirector de proyectos de Europa Clipper, de JPL." Incluso frente al COVID-19, el equipo está disparando a toda máquina. Usar protocolos de seguridad en el trabajo, están realizando el trabajo necesario en el hardware mientras el resto del equipo hace su trabajo en casa ".

Una suite sofisticada

A medida que avanza este trabajo, los líderes del proyecto continúan planificando la ciencia de la misión. Los instrumentos científicos de la nave espacial medirán la profundidad de la corteza de hielo, medir la profundidad del océano interno y qué tan espeso y salado es, capturar imágenes en color de la geología de la superficie en detalle, y analizar los posibles penachos.

Los científicos están especialmente interesados ​​en lo que constituye la superficie de la luna. La evidencia sugiere que el material expuesto allí se ha mezclado a través de la corteza helada y quizás proviene del océano debajo. Europa Clipper también investigará el campo de gravedad de la luna, lo que les dirá a los científicos más sobre cómo la luna se flexiona cuando Júpiter tira de ella y cómo esa acción podría potencialmente calentar el océano interno.

"Estamos haciendo un trabajo que dentro de una década cambiará la forma en que pensamos sobre la diversidad de mundos en el sistema solar exterior y sobre dónde podría existir la vida en este momento, no en el pasado distante, ", dijo el científico del proyecto Europa Clipper, Robert Pappalardo, del JPL.

Pero cuantos más instrumentos lleve una nave espacial, más interactúan y potencialmente afectan el funcionamiento del otro. Con ese fin, señaló Pappalardo, "Actualmente 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 después de que lleguen al JPL en 2021. Principios de 2022 marca el inicio del ensamblaje. prueba, y operaciones de lanzamiento. Ha comenzado la cuenta regresiva.

"Falta menos de un año para que todos los ensamblajes de hardware deban aparecer en un solo lugar, ", Dijo Chodas." Reunimos todas estas piezas para comenzar a construir el sistema de vuelo completo, luego pruebe la nave espacial totalmente integrada y prepárela 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 ayudan a contribuir al campo de la astrobiología, la investigación interdisciplinaria sobre las variables y condiciones de mundos distantes que podrían albergar la vida tal como la conocemos. Si bien Europa Clipper no es una misión de detección de vida, llevará a cabo un reconocimiento detallado de Europa e investigará si la luna helada, con su océano subterráneo, tiene la capacidad de sustentar la vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se desarrolló la vida en la Tierra y el potencial de encontrar vida más allá de nuestro planeta.