NASA’nın 2024’te fırlatılması planlanan Europa Clipper uzay aracının sanatçı tarafından çizilmiş çizimi. Araç, güneş sistemindeki en sert radyasyon ortamlarından birinin ortasında Jüpiter’in uydusu Europa’yı inceleyecek. Görev, koruyucu kalkanlamayla Europa’nın yeraltı koşullarının yaşam için uygun olup olmadığını ortaya çıkarmayı amaçlıyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Buzla kaplı gizemli ay Europa’yı keşfetmek için misyonun, etrafı saran radyasyon ve yüksek enerjili parçacıkların bombardımanına katlanması gerekecek. Jüpiter.
Ne zaman NASAEuropa Clipper, buzla kaplı uydusu Europa’nın yaşam için uygun koşullara sahip olup olmadığını araştırmak üzere Jüpiter’in yörüngesinde dönmeye başladığında, uzay aracı güneş sistemimizdeki en zorlu radyasyon ortamlarından birinden tekrar tekrar geçecek.
Uzay aracını bu radyasyondan kaynaklanan potansiyel hasara karşı güçlendirmek kolay bir iş değil. Ancak 7 Ekim’de görev, uzay aracının “zırhının” son parçasını da kasayı kapatarak yerine yerleştirdi; bu konteynır, Europa Clipper’ın gelişmiş elektroniklerini korumak için özel olarak tasarlanmıştı. Sonda, Ekim 2024’teki lansmanından önce NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki (JPL) Uzay Aracı Montaj Tesisinde parça parça bir araya getiriliyor.
Jüpiter’in buzlu ayı Europa’yı ziyaret edecek bu uzay aracının tasarımı hakkında bilgi edinmek için NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki temiz bir odada perde arkasında NASA’nın Europa Clipper misyonundaki ekip üyelerine katılın. Europa Clipper Proje Müdürü Jordan Evans ve Bilim Müdür Yardımcısı Trina Ray, bilim adamlarının sorularının donanıma nasıl dönüştüğünü açıklıyor ve yapıya ilişkin bir güncelleme sunuyorlar JPLUzay aracını rokete bağlayacak donanımı, ana iletişim antenini ve kameraları işaret eden temiz oda. Kredi bilgileri: NASA Jet Tahrik Laboratuvarı
Europa Clipper’ın JPL’deki uçuş sistemi müdür yardımcısı Kendra Short, “Kasanın kapatılması önemli bir kilometre taşıdır” dedi. “Bu, orada sahip olmamız gereken her şeyin orada olduğu anlamına geliyor. Düğmeyi kapatmaya hazırız.”
Yarım inçten (1 santimetre) biraz daha kalın olan alüminyum kasa, uzay aracının elektronik donanımına ev sahipliği yapıyor. bilim aletleri. Her bir elektronik parça setini ayrı ayrı koruma alternatifi, uzay aracına maliyet ve ağırlık katacaktır.
Europa Clipper Radyasyon Odak Grubu eş başkanı ve uzay radyasyonu uzmanı JPL’den Insoo Jun, “Kasa, radyasyon ortamını çoğu elektronik cihaz için kabul edilebilir seviyelere indirecek şekilde tasarlandı” dedi.
Radyasyonun Cezalandırılması
Jüpiter’in devasa manyetik alanı Dünya’nınkinden 20.000 kat daha güçlüdür ve gezegenin 10 saatlik dönüş periyoduna uygun olarak hızla dönmektedir. Bu alan, güçlü radyasyon kuşakları oluşturmak için Jüpiter’in uzay ortamındaki yüklü parçacıkları yakalar ve hızlandırır. Radyasyon, etki alanındaki her şeyi zararlı parçacıklarla bombalayan, sürekli, fiziksel bir varlıktır (bir tür uzay havası).
Jun, “Jüpiter, güneş sistemindeki Güneş dışında en yoğun radyasyon ortamına sahip” dedi. “Radyasyon ortamı görevin her yönünü etkiliyor.”
Mühendisler ve teknisyenler, 7 Ekim’de NASA’nın Europa Clipper’ının JPL’deki Uzay Aracı Montaj Tesisi’nin ana temiz odasındaki kasasını kapatırken görülüyor. Kasa, Jüpiter’in yörüngesinde dönerken uzay aracının elektronik aksamını koruyacak. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Bu nedenle uzay aracı 2030’da Jüpiter’e ulaştığında Europa Clipper, Europa’nın yörüngesine öylece park etmeyecek. Bunun yerine, Jovian sistemini inceleyen önceki bazı uzay araçları gibi, gezegenden ve onun sert radyasyonundan mümkün olduğunca uzaklaşmak için Jüpiter’in geniş kapsamlı bir yörüngesini oluşturacak. Gezegenin bu döngüsel yörüngeleri sırasında uzay aracı, bilimsel veri toplamak için Avrupa’nın yanından neredeyse 50 kez uçacak.
JPL’de buzlu dış aylar (Europa ve diğer uydular) konusunda uzmanlaşan gezegen bilimci Tom Nordheim, radyasyonun o kadar yoğun olduğunu ve bilim adamlarının bunun Europa’nın yüzeyini değiştirerek gözle görülür renk değişikliklerine neden olduğuna inandığını söyledi. SatürnEnceladus’tu.
Nordheim, “Avrupa’nın yüzeyindeki radyasyon büyük bir jeolojik değişim sürecidir” dedi. “Europa’ya baktığınızda – bilirsiniz, kırmızımsı kahverengi renk – bilim adamları bunun radyasyon işlemeyle tutarlı olduğunu gösterdi.”
Kaotik Buz Manzarası
Dolayısıyla mühendisler radyasyonu Europa Clipper’dan uzak tutmaya çalışırken Nordheim ve Jun gibi bilim insanları da uzay sondasını bunu incelemek için kullanmayı umuyorlar.
Jun, “Özel bir radyasyon izleme ünitesi ve cihazlarından elde edilen fırsatçı radyasyon verilerini kullanan Europa Clipper, Jüpiter’deki benzersiz ve zorlu radyasyon ortamının ortaya çıkarılmasına yardımcı olacak” dedi.
Nordheim, Europa’nın yüzey malzemesi bloklarının parçalandığı, döndüğü ve yeni konumlara taşındığı, çoğu durumda önceden var olan doğrusal kırılma modellerini koruduğu “kaos bölgesi” alanlarına odaklanıyor.
Bilim adamları, Ay’ın buzlu yüzeyinin derinliklerinde, yaşam için yaşanabilir bir ortam sunabilecek geniş bir sıvı su okyanusu olduğuna inanıyor. Europa’nın yüzeyinin bazı bölgelerinde, yüzeyin altından yüzeye malzeme taşındığına dair kanıtlar görülüyor. Nordheim, “Radyasyonun bu malzemeyi nasıl değiştirdiğinin bağlamını anlamamız gerekiyor” dedi. “Malzemenin kimyasal yapısını değiştirebilir.”
Isının Gücü
Europa’nın okyanusu bir buz örtüsünün içinde kilitli olduğundan, olası herhangi bir yaşam formu, bitkilerin Dünya’da yaptığı gibi enerji için doğrudan Güneş’e güvenemez. Bunun yerine ısı veya kimyasal enerji gibi alternatif bir enerji kaynağına ihtiyaçları olacak. Europa’nın yüzeyine yağan radyasyon, radyasyon yüzeydeki buz tabakasıyla etkileşime girdiğinde oksijen veya hidrojen peroksit gibi oksidanlar oluşturarak böyle bir kaynağın sağlanmasına yardımcı olabilir.
Zamanla bu oksidanlar yüzeyden okyanusun iç kısmına taşınabilir. Nordheim, “Yüzey, yeraltına açılan bir pencere olabilir” dedi. Bu tür süreçlerin daha iyi anlaşılmasının, Jüpiter sisteminin daha fazla sırrının kilidini açmak için bir anahtar sağlayabileceğini ekledi: “Radyasyon, Europa’yı bu kadar ilginç kılan şeylerden biri. Bu hikayenin bir parçası.”
Europa Clipper Misyonu
Europa Clipper’ın temel bilimsel hedefi, Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’nın altında yaşamı destekleyebilecek yerlerin olup olmadığını belirlemektir. Misyonun üç ana bilimsel hedefi, ayın buzlu kabuğunun kalınlığını ve altındaki okyanusla olan yüzey etkileşimlerini belirlemek, bileşimini araştırmak ve jeolojisini karakterize etmektir. Misyonun Europa’yı ayrıntılı olarak keşfetmesi, bilim adamlarının gezegenimizin ötesinde yaşanabilir dünyaların astrobiyolojik potansiyelini daha iyi anlamalarına yardımcı olacak.