La NASA continuará los preparativos finales para lanzar Europa Clipper el próximo mes
Durante un tiempo, a principios de este verano, parecía que la misión insignia de la NASA para estudiar Europa, la luna helada de Júpiter, podría perder su ventana de lanzamiento este año.
En mayo, los ingenieros expresaron su preocupación de que los transistores instalados en toda la nave espacial pudieran ser susceptibles a daños por radiación, una amenaza omnipresente para cualquier sonda que orbite Júpiter. Los transistores están integrados en los circuitos de la nave espacial y son responsables de aproximadamente 200 aplicaciones únicas, muchas de las cuales son fundamentales para mantener operativa la misión mientras orbita Júpiter y pasa repetidamente por Europa, interrogando a la luna congelada con nueve instrumentos científicos.
Los transistores de la nave espacial Europa Clipper ya están instalados, y retirarlos para inspecciones o reemplazo retrasaría el lanzamiento de la misión hasta finales del próximo año. El Europa Clipper tiene una ventana de lanzamiento de 21 días, a partir del 10 de octubre, para comenzar su viaje hacia el sistema solar exterior.
Después de cuatro meses de probar transistores similares en tierra, los ingenieros determinaron que los transistores de Europa Clipper podrían resistir la radiación extrema que la nave espacial encontraría alrededor de Júpiter, sin ningún cambio en el plan de vuelo o la trayectoria de la misión.
«Un gran desafío fue analizar cómo estos transistores de la nave espacial manejarían el ambiente de radiación en Júpiter», dijo Jordan Evans, gerente del proyecto Europa Clipper en el Jet Propulsion Laboratory (JPL). «Después de extensas pruebas y análisis de los transistores, el proyecto Europa Clipper y yo personalmente tenemos gran confianza en que podemos completar la misión original de explorar Europa según lo planeado».
Altos funcionarios de la NASA decidieron el lunes que estaban de acuerdo con la evaluación del equipo Europa Clipper en el JPL.
«Es maravilloso estar aquí con noticias increíblemente buenas», dijo Nicky Fox, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. «Estamos todos muy contentos aquí. Estamos muy contentos con la prensa, acabamos de someter la misión Europa Clipper a una revisión importante… la última revisión importante antes de que realmente entremos en esta fiebre del lanzamiento, y estamos realmente Me complace decir que hoy aprobaron inequívocamente esta revisión».
Con la aprobación de la sede de la NASA, los equipos que preparan el Europa Clipper para su lanzamiento desde el Centro Espacial Kennedy en Florida comenzarán a cargar aproximadamente 3 toneladas métricas (6600 libras) de propulsor en la nave espacial a finales de esta semana. Eso es aproximadamente la mitad del peso total de la nave espacial Europa Clipper, la sonda más grande que la NASA haya construido para la exploración planetaria. Luego, los técnicos de la NASA y SpaceX encerrarán la sonda dentro de su carenado de lanzamiento y la conectarán a un cohete Falcon Heavy para su despegue el próximo mes.
«Me emociona decir que confiamos en que nuestra hermosa nave espacial y nuestro capaz equipo están listos para el lanzamiento, las operaciones y nuestra misión científica completa a Europa», dijo Laurie Leshin, directora del centro del JPL.
Esta es una misión radical
Después de partir de la Costa Espacial de Florida el próximo mes, Europa Clipper llegará a Marte en febrero de 2025 para un sobrevuelo asistido por gravedad para ganar velocidad en el viaje a Júpiter. Un sobrevuelo posterior de la Tierra en diciembre de 2026 duplicará la trayectoria de Europa Clipper para interceptar la órbita de Júpiter en abril de 2030, cuando la sonda encenderá su motor para reducir la velocidad y ser capturada por el inmenso campo gravitacional del planeta gigante.
Luego, el Europa Clipper se pondrá en una trayectoria para pasar por Europa 49 veces en el transcurso de unos cuatro años, acercándose a una distancia de hasta 16 millas (25 kilómetros) de la superficie helada de la luna. Los instrumentos a bordo del Europa Clipper mapearán la mayor parte de la corteza helada de la luna y buscarán señales de que el océano subterráneo de agua líquida de Europa podría ser habitable para la vida. Si los científicos tienen suerte, la nave espacial también podría volar a través de columnas de humo que surgen de la superficie de Europa, y estas erupciones podrían contener materiales oceánicos puros debajo de su capa helada. Si eso sucede, los instrumentos de Europa Clipper podrán probar la química oceánica de Europa.
«Esta es una misión épica», dijo Curt Niebur, científico del programa Europa Clipper en la sede de la NASA. «Es una oportunidad para que exploremos no un mundo que podría haber sido habitable hace miles de millones de años, sino un mundo que podría ser habitable hoy, ahora mismo».
Europa, aproximadamente el 90% del tamaño de la Luna de la Tierra, orbita a Júpiter en el borde exterior de los cinturones de radiación del planeta, donde las partículas cargadas pueden dañar los componentes electrónicos de cualquier nave espacial que se atreva a transitar por la región.
Los componentes electrónicos más sensibles del Europa Clipper están montados dentro de una bóveda con paredes de aleación de aluminio y zinc para protegerlos de la radiación de Júpiter. Muchos de los transistores de la nave espacial están ubicados dentro de esta bóveda, pero otros están integrados en instrumentos científicos ubicados en los bordes exteriores de la nave espacial.
Los transistores tienen una propiedad de autocuración conocida como recocido, que les permite recuperar gran parte de su capacidad después de la exposición a una radiación intensa. Durante la mayor parte de la órbita de Europa Clipper alrededor de Júpiter, la nave espacial vuela en un ambiente de radiación más benigno, dando tiempo a los transistores para repararse entre vuelos cerca de Europa, donde la radiación es peor. El único cambio que los administradores de la misión harán en el Europa Clipper será ajustar la configuración del calentador alrededor de algunos de los transistores sospechosos en dos instrumentos fuera de la bóveda. Las temperaturas más cálidas permiten que los componentes se reparen a sí mismos de manera más eficiente.
«Estos son transistores de efecto de campo de óxido metálico, así que piense en ellos como interruptores electrónicos a los que se aplica un voltaje y se puede cerrar un interruptor electrónico», dijo Evans.
«En algunos casos, el interruptor básicamente permanece encendido permanentemente, y si ese interruptor encendía un pequeño calentador de descontaminación de 1 vatio, entonces eso no es realmente un gran problema para la misión», dijo Evans. «Pero si ese circuito indica la nave espacial que necesita para entrar en modo seguro, eso es un poco más importante. Es un problema mucho mayor. Así que analizamos cada uno de estos circuitos y cuán robustos y tolerantes son a los transistores degradados, y determinamos que teníamos suficiente espacio en cada uno de estos circuitos para llevar a cabo esta misión emblemática con confianza”.
