NASA’nın Europa Clipper’ı derin uzayda seyahat etmek için tekerleklerini alıyor

Jüpiter’in uydusu Europa’ya gidecek devasa uzay aracı, yönünü korumaya yardımcı olmak için dört büyük reaksiyon çarkı kullanıyor.

Nasıl NASA’nın Mars gezicileri Kızıl Gezegen’de dolaşmak ve bilimi yürütmek için sağlam tekerleklere güveniyorsa, bazı yörünge araçları da doğru yöne dönük kalmak için tekerleklere – bu durumda tepki tekerleklerine – güvenir. NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Tahrik Laboratuvarı’ndaki mühendisler ve teknisyenler, yakın zamanda Jüpiter’in buzlu ayı Europa’daki yolculuğu sırasında onlara güvenecek olan Europa Clipper’a dört reaksiyon tekerleği yerleştirdiler.

NASA’nın uzay aracı derin uzayda ilerlediğinde, Jüpiter’in etrafında yörüngeye girdiğinde ve Europa tarafından düzinelerce uçarken bilimsel gözlemler topladığında, tekerlekler yörünge aracını döndürür, böylece antenleri Dünya ile iletişim kurabilir ve kameralar da dahil olmak üzere bilim araçları yönünü koruyabilir. .

İki fit genişliğinde ve çelik, alüminyum ve titanyumdan yapılmış tekerlekler, yörünge aracının ters yönde dönmesine neden olan tork oluşturmak için hızla döner. Isaac Newton’un üçüncü hareket yasası derin uzayda da geçerlidir ve altta yatan olguyu açıklar: Her etki için eşit ve zıt bir tepki vardır. Reaksiyon tekerlekleri, uzay aracının tekerleklerin dönme hareketine tepki vermesine neden olur.

Tepki çarklarının nasıl çalıştığını görselleştirmenin bir yolu: Döner bir sandalyede oturduğunuzu hayal edin ve dönebilmek için ayaklarınızı yerden kaldırın. Gövdenizi bir yönde sallarsanız, sandalye ve bacaklarınız ters yönde dönecektir. Tepki çarkları aynı şekilde çalışır: Tepki çarkının motoru metal çarkı bir yönde hızlandırırken, uzay aracı ters yönde bir hızlanma yaşar.

Bu tepki çarkları olmasaydı Europa Clipper, 2024 lansmanından sonra 2030’da Jüpiter sistemine ulaştığında bilimsel araştırmalarını yapamazdı. Bilim adamları, Europa’nın yaşamı desteklemek için uygun koşullara sahip olabilecek geniş bir iç okyanus barındırdığına inanıyor. Uzay aracı, bilim insanlarının okyanus, buz kabuğu ve yer altı suyunu uzaya tahliye edebilecek potansiyel dumanlar hakkında daha fazla bilgi edinmesine yardımcı olacak bilgiler olan ayın atmosferi, yüzeyi ve iç kısmı hakkında veri toplayacak.

Europa Clipper, Jüpiter etrafındaki yörüngeleri sırasında binlerce dönüş veya “dönme” gerçekleştirmesine yardımcı olması için reaksiyon tekerleklerine güvenecektir. Uzay aracı bu manevraların bazılarını iticilerle gerçekleştirebilse de, iticilerinin yakıta ihtiyacı var – yörünge aracında sınırlı bir kaynak. Reaksiyon çarkları, uzay aracının geniş güneş panelleri tarafından sağlanan elektrikle çalışacak.

Takas, reaksiyon çarklarının yavaş çalışmasıdır. Europa Clipper’ın reaksiyon çarklarının aracı 180 derece döndürmesi yaklaşık 90 dakika sürecektir; bu o kadar kademeli bir harekettir ki, uzaktan insan gözü tarafından algılanamaz. Uzay aracının dönüşü, saatin yelkovanından üç kat daha yavaş olacaktır.

Ayrıca zamanla yıpranabilirler. NASA’nın Dawn uzay aracında meydana geldi ve mühendislerin mevcut yakıtla iticileri kullanarak nasıl döneceklerini bulmalarını gerektirdi. Bunu ele almak için mühendisler, manevra yapmak için yalnızca üç tekerlek gerekmesine rağmen Europa Clipper’a dört tekerlek yerleştirdiler. Aşınmayı dengelemek için hangi üç tekerleğin çalıştığını değiştirirler. Bu, diğerlerinden biri arızalanırsa onlara bir “yedek” tekerlek bırakır.

Tekerleklerin takılması, montaj, test ve fırlatma işlemleri olarak bilinen aşamanın en son adımlarından biriydi. Bilim araçları, uzay aracına eklenmek üzere JPL’ye ulaşmaya devam ediyor. Ardından, uzay aracı Ekim 2024 fırlatma dönemine doğru ilerlerken çeşitli testler yapılacak. Europa Clipper, 1,8 milyar milin (2,9 milyar kilometre) üzerinde seyahat ettikten sonra bu buzlu dünyanın sırlarını çözmeye başlayacak.