Aralık 2020’de güncellenen bu çizimde tasvir edilen NASA’nın Europa Clipper’ı, Jüpiter’in etrafında eliptik bir yörüngede dönecek ve her geçişinde veri toplamak için uydusu Europa’ya yaklaşacak. Kaynak: NASA/JPL-Caltech
NASA‘S Avrupa Clipper görevi, bir keşif gezisine çıkarken transistör radyasyon sorunlarını çözmeye odaklanıyor Jüpiter Europa’nın yaşanabilirliğini keşfetmek.
Görev, Jüpiter’in yoğun radyasyonuna karşı daha az dayanıklı olduğu keşfedilen radyasyona dayanıklı transistörlerle ilgili zorluklarla karşı karşıyadır. Çeşitli NASA merkezlerindeki testler bu sorunları ele almayı amaçlamaktadır.
NASA’nın Europa Clipper görevinin fırlatılışına yönelik hazırlıklar ilerliyor. Uzay aracı bu yılın mayıs ayında Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’ne teslim edildi ve ekip yüksek kazançlı anteni başarıyla yerleştirdi.
NASA’nın Europa Clipper görevindeki mühendisler, uzay aracında elektrik akışını kontrol etmeye yardımcı olan transistörlerin kapsamlı testlerini yürütmeye devam ediyor. Europa Clipper tarafından kullanılan özel versiyonlar radyasyona karşı sertleştirilmiştir ve 100 ila 300 kilorad veya krad’a (bir “rad”, iyonlaştırıcı radyasyonun emilen dozu için bir ölçü birimidir) dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
Ancak NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki görev ekibi (JPLGörevi yöneten Güney Kaliforniya’daki ) bazı transistörlerin bazı koşullarda önemli ölçüde daha düşük radyasyon seviyelerinden etkilenebileceğini gösteren test verilerini değerlendiriyor. Bu parçaların bazılarının güneş sistemindeki en yoğun radyasyon ortamı olan Jüpiter sisteminin radyasyonuna dayanamayabileceğinden endişe ediyorlar.
Radyasyon Zorlukları ve Devam Eden Analiz
Ayrıca, Maryland, Laurel’deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’nda (APL) ve Maryland, Greenbelt’teki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde de testler yürütülüyor. APL, ana uzay aracının gövdesini JPL ve NASA Goddard ile işbirliği yaparak tasarladı.
Transistörlerle ilgili sorun, görev ekibine benzer parçaların beklenenden daha düşük radyasyon dozlarında arızalandığı bildirildiğinde Mayıs ayında ortaya çıktı. Haziran 2024’te, kullanıcıları bu sorun hakkında bilgilendirmek için bir endüstri uyarısı gönderildi. Üretici, Europa Clipper uzay aracında bu parçaları kullanmanın riskini daha iyi anlamak için devam eden radyasyon testi ve analiz çabalarını desteklemek amacıyla görev ekibiyle birlikte çalışıyor.
Elektronik Dayanıklılık ve Çözümler
Şimdiye kadar elde edilen test verileri, parçaların beklendiği kadar radyasyona dayanıklı olmaması nedeniyle Jüpiter ve uydusu Europa yakınlarındaki yüksek radyasyon ortamında bazı transistörlerin arızalanma olasılığının yüksek olduğunu gösteriyor. Ekip, kaç transistörün hassas olabileceğini ve uçuş sırasında nasıl performans göstereceklerini belirlemek için çalışıyor. NASA, transistörlerin Jüpiter sistemindeki uzun ömürlülüğünü en üst düzeye çıkarmak için seçenekleri değerlendiriyor. Ön analizin Temmuz ayı sonlarında tamamlanması bekleniyor.
Radyasyona dayanıklı elektronikler, uzay araçlarını uzayda meydana gelebilecek radyasyon hasarından korumak için endüstri genelinde kullanılır. Jüpiter sistemi, uzay araçları için özellikle zararlıdır çünkü muazzam manyetik alanı — Dünya’nın manyetik alanından 20.000 kat daha güçlüdür — yüklü parçacıkları hapseder ve onları çok yüksek enerjilere hızlandırır, Europa ve diğer iç uyduları bombalayan yoğun radyasyon yaratır. Europa Clipper’daki transistörleri etkileyen sorunun endüstrinin farkında olmadığı bir olgu olduğu ve transistör yonga partilerinin endüstri standardı radyasyon kalifikasyonunda yeni tanımlanmış bir boşluğu temsil ettiği anlaşılıyor.
Misyon Hedefleri ve Gelecek Beklentileri
Europa Clipper’ın fırlatılış süreci 10 Ekim’de başlayacak ve 2030 yılında Jüpiter’e vararak, Ay’ın yanından defalarca geçerken Europa’nın potansiyel yaşama elverişliliğini anlamak için bilimsel araştırmalar yapacak.
Europa Clipper görevinin toplam maliyetinin yaklaşık 5 milyar dolar olduğu tahmin ediliyor ve bu da onu en pahalı gezegen bilimi görevlerinden biri yapıyor. Bu bütçe, uzay aracının planlanan görev süresi boyunca geliştirilmesini, fırlatılmasını ve operasyonlarını kapsıyor.