Jüpiter testine meyve suyu görevi – kabloya kadar

Juice misyonunu Jüpiter’e hazırlamak, en küçük ölçeklere kadar her türlü olasılık için test etmeyi içeriyordu. Bu mikroskobik görüntü, Jüpiter’in uydusu Ganymede’nin çevresinde bulunduğu bilinen aşındırıcı atomik oksijene maruz kaldıktan sonra küçük bir gümüş ara bağlayıcının yüzey hasarını gösteriyor.

Güneş sistemindeki en büyük gezegene sekiz yıllık bir yolculuğa başlamak üzere 13 Nisan’da lansmanı yapılacak olan ESA’nın Jüpiter Icy Moons Kaşifi Juice, Jüpiter sisteminde ve keşfinin son aşamasında üç buçuk yıl geçirecek. Jüpiter’in en büyük uydusu Ganymede’nin etrafında yörüngeye girecek.

Bununla birlikte, Hubble Uzay Teleskobu tarafından yapılan önceki gözlemler, Ganymede çevresinde ‘atomik oksijen’in – Ay’ın yetersiz atmosferinin saçaklarındaki tek tek oksijen atomlarının – güçlü yıldızlar tarafından parçalanan standart oksijen moleküllerinin sonucu nedeniyle – auroral parıltıları ortaya çıkardı. Jüpiter’i çevreleyen radyasyon kuşakları.

ESA malzeme mühendisi Adrian Tighe şöyle açıklıyor: “Atomik oksijen, Dünya yörüngesinde de yaşanıyor, çünkü oksijen molekülleri Güneş’ten gelen ultraviyole radyasyonla ayrışıyor ve yaklaşık 1000 km yüksekliğin altındaki Dünya yörüngesindeki tüm görevler buna direnecek şekilde tasarlandı. Aynı şekilde Bu şekilde, Juice ekibinin hassas malzemelerin uzay aracının görevin Ganymede eliptik yörünge aşamasında karşılaşacağı atomik oksijene dayanabileceğini bilmesi gerekiyordu.”

Bu test, Juice güneş dizilerinde kullanılan gümüş ara bağlantılara odaklandı – bir milimetrenin binde biri kalınlığındaki konektörler – düşük sıcaklıktaki ‘termal döngü’ ile birlikte atomik oksijene maruz kalma duyarlılıklarını inceledi – tekrarlanan hızlı sıcaklık değişimleri. Gümüşte arızaya yol açabilecek mikro çatlakların oluşma riski özellikle endişe vericiydi.

ESA’nın Juice ekibinden Sam Verstaen, “Gümüş, atomik oksijen erozyonuna duyarlı çok az metalden biridir” diyor. “Ancak, uzay aracının yerinde bilim enstrümanlarımızın en iyi şekilde çalışması için gerekli olan manyetik temizliğini korumak için bu Juice ara bağlantıları için gümüş de tercih edilen metaldi.”

Testler, Ajansın Hollanda’daki ESTEC teknik merkezinin bir parçası olan ESA’nın Malzemeler ve Elektrikli Bileşenler Laboratuvarı’nın Alçak Dünya Yörünge Tesisi LEOX’ta gerçekleştirildi.

Avrupa’da türünün tek örneği olan LEOX, uzay ortamını olabildiğince yakından simüle etmek için yörünge hızına (7,8 km/s) eşdeğer enerji seviyelerinde moleküler oksijeni atomik oksijene ayırmak için bir lazer kullanır.

Testi yapan ESA malzeme mühendisi Gabor Milassin, “Atomik oksijene maruz kalmanın genel etkileri, numune ara bağlantılarında açıkça görülebilir” diye ekliyor. “Ancak bunun yalnızca bir yüzey etkisi olduğu gösterildi ve ara bağlantıların işlevselliğini tehlikeye atabilecek hiçbir büyük çatlak gözlenmedi – gümüş ara bağlantılara Ganymede’ye gitmeleri için temiz bir sağlık raporu verilebilir.”

Laboratuvar ayrıca çok katmanlı yalıtım, yapışkan bantlar ve termal kontrol kaplamalarının değerlendirilmesi dahil olmak üzere Juice ile ilgili çok sayıda başka test üzerinde çalıştı. Meyve suyu, malzeme açısından belirli sorunlar ortaya çıkardı çünkü görev, sıcaklığın 200°C’nin üzerine çıkacağı bir Venüs uçuşunun yüksek sıcaklık ortamından Jüpiter çevresinde çok daha soğuk bir ortama geçecek.