Jupiterio apledėjęs mėnulis Europa yra vienas iš labiausiai varginančių tyrinėjimo pasaulių, todėl NASA mokslininkai gilinasi į „Europa Clipper“, erdvėlaivio, skirto nulaužti jo paslaptis, projektavimo procesą.
„Europa Clipper“ startuos vos 2023 m., O paskui Jupiterio sistemą pasieks maždaug 40 artimųjų per paslaptingą ledinį mėnulį. Kai tik jis atvyks, erdvėlaivis surinks gyvybiškai svarbios informacijos apie Mėnulio geologiją, sudėtį ir paslėptą vidinį vandenyną. Tačiau prieš komandai leidžiama dirbti kuriant erdvėlaivį, ji turi atlikti vieną paskutinę apžvalgą.
„„ Europa “, kurios mes iš tikrųjų negauname, yra šios tikrai svarbios paslaptys, kurias bandome suprasti“, - „Space.com“ pasakojo Robertas Pappalardo, NASA reaktyvinio jėgos laboratorijos planetos mokslininkas ir misijos projekto mokslininkas. "[„ Europa Clipper] “mums papasakos tiek daug apie tai, kaip veikia lediniai mėnuliai ... ir lediniai mėnuliai yra turbūt labiausiai paplitusi aplinka Visatoje, taigi tai įdomu“. [Nuotraukos: Europa, paslaptingasis ledinis Jupiterio mėnulis]
Bet koks gyvenimas lediniame mėnulyje nebūtų paviršiuje: jis būtų paslėptas vidaus vandenynuose, kur netoliese esančios planetos gravitacija traukia vandenį skysčiu. Visam gyvenimui, kokį dabar žinome, reikalingas vanduo. Be to, geologinis jūros dugno aktyvumas galėtų suteikti cheminių medžiagų mikroorganizmams maitinti. ledas užblokuos pavojingą radiaciją, kuri pumpuoja paviršių. Taigi, nors „Europa“ yra daug kitų mokslo darbų, supratimas apie jo tinkamumą (ar jo nebuvimą) yra svarbiausia misijos dalis. „Žmonėms tai rūpi, žmonės nori žinoti apie šį paslaptingą pasaulį, kuriame gali gyventi uostas“, - teigė Pappalardo. "Tai tikrai svarbi priežastis tai padaryti".
Erdvėlaivyje bus devynių instrumentų rinkinys, skirtas veikti kartu, norint išspręsti kai kurias iš tų didžiųjų paslapčių ir įvertinti, koks iš tikrųjų yra mėnulis. Vizito metu erdvėlaivis pasieks vos 25,5 mylios atstumu nuo Europos paviršiaus, o vien tik tai gerai pravers mokslininkams, vykdantiems misiją. „Mes atgausime fantastiškus vaizdus“, - „Space.com“ pasakojo „Europa Clipper“ personalo mokslininkė Christina Richey.
Tas ledo apvalkalas turi daugybę paslapčių, iš kurių net ir tai, koks jis storas. Dažniausiai pasitaikančios paviršiaus ypatybės yra keteros, ir mokslininkai nėra tikri, kaip jos formuojasi. Ledo sluoksnio spragos gali leisti jūros vandens pliūpsnius išsiveržti į kosmosą, kaip tai nutinka garsiausiame Saturno lediniame mėnulyje Enceladus.
Ir atrodo, kad yra kažkoks procesas, apimantis ledo gabaliukų perkėlimą išilgai Europos paviršiaus, tačiau detalės, kas jį varo, vis dar yra paslaptis. „Yra tiek daug geologijos aspekto, ko dar nematėme, ir mes tik gauname intarpus“, - „Space.com“ pasakojo Davidas Senske, „Europa Clipper“ projekto mokslininko pavaduotojas.
Erdvėlaivis, jo prietaisai ir valdytojai, norėdami išspręsti šias paslaptis, remiasi ankstesnių misijų sukurta taktika. Kaip ir „Juno“, erdvėlaivis priklausys nuo saulės energijos šaltuose Jupiterio sistemos rajonuose. Kaip ir Cassini Enceladus, Clipper galėjo skristi per plunksnas. [Vandens pliūpsniai svetainėje Europa: atradimas vaizduose]
Tačiau yra ir naujų iššūkių, tokių kaip erdvės laivo, kurį reikia sekti aplink Jupiterio sistemą, kelias, vadinamas trajektorijos planavimu, kurį Senske'as juokaudamas vadina „juodąja magija“. (Erdvėlaivis nebus tiesiogiai skriejantis aplink Europą, nes jei jis gautų per daug radiacijos. Tačiau šis apribojimas taip pat teikia naudos - pavyzdžiui, žvilgtelėti į kitus mėnulius. „Atsitiktinai aš būnu ten pat“, - sakė Richey. “ Kas nenori žiūrėti į planetos kūną, kuris atrodo kaip raupų bedugnė? “)
Trajektorijos planavimas yra sudėtingas matematinis darbas, o galutinis pasirinkimas tiksliai nulems, ką mokslas gali nuveikti per misiją per Europą. Štai kodėl trajektorijos komanda siūlo daugybę variantų, kuriuos kiekvienam instrumentui turi įvertinti komandos, kad būtų galima pasirinkti tą, kuris turėtų geriausią mokslo potencialą.
Tai yra atskiras procesas nuo erdvėlaivio maršruto nustatymo į Jupiterio sistemą, kurio pirmiausia laukia NASA dėl misijos paleidimo priemonės. „Clipper“ važiuos arba pačios agentūros „Space Launch System“ trejų metų kelionei, arba „SpaceX Falcon Heavy“, kuri kelionę pratęs iki penkerių ar šešerių metų.
Laukdama sprendimo, komanda sutelkia dėmesį į esamą kliūtį: sprendžia klausimus, iškeltus peržiūrint atskirus projekto komponentus ir kaip jie sąveikauja. Kai jie bus išspręsti, projektas pateks į tai, kurią misijos dizaineriai vadins C etapu, kuris apima galutinio projekto biudžeto nustatymą ir pradės statyti tikrąjį erdvėlaivį. „Štai tada prasideda linksmybės“, - sakė Richey.
Tuo tarpu pagrindinė rizika yra ta, kad vienas erdvėlaivio gabalas gali šiek tiek peržengti kitus, todėl inžinieriams bus sunkiau viską susieti. „Bet kuriai komandai visada yra įtemptas laikas, tačiau aš manau, kad ši komanda su ja susitvarko gana gerai, ir aš manau, kad visi džiaugiamės, kad galime pradėti kurti“, - sakė Richey. „Tai panašu į sudėtingą„ Tetris “versiją, kur ši eilutė yra išties puiki, o kiti rinkiniai jau pradeda formuotis ir dirba, tačiau norite įsitikinti, kad nepasieksite šios per daug toli nuo likusių jų."
Pappalardo, kuris buvo susijęs su misija nuo pirmųjų dienų ir prisimena kovą dėl paramos jai palaikymo, procesas tapo viesulu.
„Nuostabu, mes turime judėti taip greitai, kad patektume į startą, kuris anksčiausiai bus 2023 m.“, - sakė jis. "Kartais jūs sustojate ir suprantate, kad esate šioje upėje, kuri driekiasi, ir ji jus tiesiog neša, nes yra tiek daug ką nuveikti."
