Europa Clipper, предстоящая флагманская миссия NASA во внешние области Солнечной системы, прошла важный этап, завершив свой критический анализ проекта. В ходе обзора специалисты изучили детальный проект космического корабля, чтобы убедиться, что он готов к завершению строительства. Теперь миссия может завершить изготовление и тестирование оборудования и перейти к сборке и испытанию космического корабля и его полезной нагрузки сложных научных инструментов.
С внутренним глобальным океаном, вдвое превышающим размеры океанов Земли вместе взятых, спутник Юпитера Европа обладает потенциалом для создания условий, подходящих для жизни. Но низкие температуры и непрекращающиеся удары по поверхности из-за излучения Юпитера делают его сложной целью для исследования: инженеры и ученые миссии должны спроектировать космический корабль, достаточно выносливый, чтобы противостоять радиации, но достаточно чувствительный, чтобы собрать научные данные, необходимые для исследования окружающей среды Европы.
Орбитальный аппарат Europa Clipper будет облетать Юпитер по эллиптической траектории, при каждом пролете приближаясь к Луне, чтобы провести детальную разведку. Исследование включает в себя сбор измерений внутреннего океана, картографирование состава поверхности и ее геологии, а также поиск шлейфов водяного пара, которые могут выходить из ледяной коры.
Судя по недавно проведенным NASA интенсивным исследованиям, разработка космического корабля идет хорошо. Критический обзор проекта провел глубокое погружение в специфику планов для всех научных инструментов, от камер до антенн и полетных подсистем, включая двигательную установку, мощность, авионику и бортовой компьютер.
Оборудование в разработке
Помимо подробных планов, миссия построила прототипы и инженерные модели, чтобы проверить, насколько хорошо будут работать приборы и инженерные подсистемы. Тогда есть само аппаратное обеспечение полета. Многие из них уже строятся; отдельные инженерные подсистемы и приборы прошли собственные проверки конструкции за последние полтора года.
Обретают форму самые яркие черты Europa Clipper, характерные элементы. Дисковая антенна с высоким коэффициентом усиления диаметром около 10 футов (3 метра), которая будет принимать команды с Земли и передавать научные данные обратно вниз, находится на финальной стадии сборки. И, безусловно, самое заметное из оборудования Europa Clipper — массивные солнечные батареи, которые будут разворачиваться в глубоком космосе, как крылья, — также находятся в стадии строительства. Космический корабль с полностью развернутыми массивами шире, чем длина баскетбольной площадки, и составляет 30,5 метра. Массивы будут занимать более 90 квадратных метров.
Они будут прикреплены к двигательному модулю, который строится Лабораторией прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд. Ядро двигательного модуля состоит из двух установленных друг на друга цилиндров, которые вместе составляют почти 3 метра в высоту и удерживают двигательные баки и 16 ракетных двигателей, которые приведут в движение Europa Clipper, когда он покинет атмосферу Земли.
В JPL ведутся работы по строительству нескольких элементов системы полета, в том числе защитного хранилища, которое защищает критически важное электронное оборудование от интенсивного излучения Юпитера. JPL также создает и тестирует подсистему авионики, которая включает в себя бортовой компьютер, оборудование для переключения и распределения питания, полетное программное обеспечение, необходимое для выполнения научной миссии, и инструменты наземной системы, необходимые для выполнения миссии. Также строится наземное вспомогательное оборудование, которое будет использоваться для сборки и тестирования крупногабаритного летного оборудования Europa Clipper.
По мере продвижения этой работы руководители проектов продолжают планировать научную миссию. Инструменты космического корабля будут измерять глубину ледяной корки, измерять глубину внутреннего океана, а также его толщину и соленость, получать детальные цветные изображения геологии поверхности и анализировать потенциальные шлейфы.
Ученых особенно интересует, из чего состоит поверхность Луны. Имеются данные, свидетельствующие о том, что обнаженный там материал был перемешан через ледяную кору и, возможно, пришел из океана под ним. Europa Clipper также исследует гравитационное поле Луны, что расскажет ученым больше о том, как Луна изгибается, когда Юпитер притягивает ее, и как это действие потенциально может согреть внутренний океан.
Но чем больше инструментов на борту космического корабля, тем больше они взаимодействуют и потенциально влияют на работу друг друга. С этой целью в настоящее время инженеры тщательно следят за тем, чтобы все инструменты могли работать одновременно без электромагнитных помех.
Полный набор инструментов будет подвергнут обширным испытаниям после того, как они поступят в Лабораторию реактивного движения в 2021 году. В начале 2022 года начнутся операции по сборке, тестированию и запуску. Обратный отсчет идет.
Команда планирует подготовить Europa Clipper к запуску в 2024 году.