Europa Clipper
Europa Clipper (titlu de lucru - Europa Multiple-Flyby Mission ) [1] - un proiect al stației interplanetare automate a NASA ca parte a principalului orbiter și aterizare, conceput pentru a studia al șaselea satelit al lui Jupiter - Europa , pentru capacitatea sa de a sprijini viaţă. Lansarea stației este programată pentru 10 octombrie 2024 [2] Misiunea Europa Clipper va oferi un timp de funcționare nominal garantat al sondei în regiunea Europa de cel puțin 109 de zile. Timpul total pentru cercetarea Europei va fi de 3,5 ani , timp în care sonda va efectua 45 de survolări prin satelit la o altitudine de 2700 până la 25 km.(pentru comparație, apropierea maximă a lui Galileo a fost de 200 km ).
Istoricul proiectului
Prefaza A
- Până în 2009, proiectul a făcut parte din programul internațional Europa Jupiter System Mission (NASA / ESA / Roscosmos / JAXA), programat pentru lansare în 2020, și s-a numit Jupiter Europa Orbiter (JEO).
- La începutul lui 2011, misiunea JEO a fost anulată din cauza costului ridicat (4,7 miliarde de dolari), a reducerii unor programe de cercetare în favoarea studierii lui Marte și a dificultății de a ateriza vehiculul de coborâre pe suprafața Europei (detaliul imaginilor). obţinut de Galileo nu ne permite să judecăm despre natura suprafeţei satelitului).
- În aprilie 2011, a fost introdus un succesor mai ieftin al misiunii JEO, proiectul Europa Clipper, o sondă orbitală de 2 miliarde de dolari (excluzând costul vehiculului de lansare și lansare Atlas V 551 ).
- Martie 2012 - prezentarea proiectului Europa Clipper la conferința anuală a OPAG (Outer Planets Assassemet Group).
- 10 aprilie 2013 - Administrația americană a lansat NASA o propunere pentru anul fiscal 2014 de a reduce finanțarea cu 200 de milioane de dolari pentru programele legate de studiul planetelor exterioare ale sistemului solar. Astfel, finanțarea și dezvoltarea programului pentru misiunea în Europa nu va începe decât în perioada 2015-2016, după adoptarea bugetului pentru exercițiul financiar 2015.
- Iulie 2013 - Echipa Europa Science Definition, JPL și Laboratorul de Fizică Aplicată de la Universitatea Johns Hopkins au prezentat o lucrare comună la conferința OPAG, dezvoltând ideile proiectului Europa Clipper, stabilit în aprilie 2011.
- La începutul lunii septembrie 2013, a devenit cunoscut faptul că echipa care lucra la conceptul misiunii Europa Clipper a renunțat la utilizarea unui generator de energie cu radioizotopi de nouă generație (Advanced Stirling Radioisotope Generator, ASRG) dezvoltat de NASA. Motivul defecțiunii au fost problemele de fiabilitate ASRG și condițiile extreme de radiație ale sistemului Jupiter. Ca sursă de energie pentru Europa Clipper, doar MMRTG (Generator termoelectric cu radioizotopi multi-misiune, o sursă similară este instalat în MSL , iar durata de viață garantată a acestuia este de cel puțin 14 ani) și panouri solare (panouri de 2 × 9 m instalate în sonda) sunt în curs de dezvoltare . Juno ", generează 150 de wați de energie, ceea ce este echivalent cu energia generată de MMRTG) [3] .
- 13 ianuarie 2014 - O actualizare privind proiectarea misiunii a fost prezentată la conferința OPAG.
- Pe 4 martie 2014, NASA a anunțat planurile de a trimite o misiune în Europa: în proiectul de buget al SUA pentru 2015, au fost alocate intenționat 15 milioane de dolari în acest scop (în total, au fost cheltuite peste 150 de milioane de dolari pentru dezvoltarea diferitelor aspecte ale misiune în ultimii ani). Favoritul dintre proiectele propuse este proiectul misiunii Europa Clipper. Data estimată a lansării a fost mutată din 2021 în 2024, cu o sosire în sistemul Jupiter în 2031.
- Pe 28 aprilie 2014, NASA a emis un comunicat de presă [4] , conform căruia agenția nu poate finanța decât o astfel de misiune în Europa, al cărei cost nu va depăși 1 miliard de dolari.
- La mijlocul lunii iulie 2014, NASA și-a anunțat disponibilitatea de a aloca 25 de milioane de dolari pentru a dezvolta instrumente pentru viitoarea sondă. Întrucât agenția americană nu a putut decide asupra listei instrumentelor necesare, a fost anunțat concurs pentru cea mai bună propunere pentru cel mai eficient studiu al Europei. Propunerile vor fi analizate de un grup de experți care se va reuni pe 17 octombrie, iar în aprilie 2015 vor fi selectate 20 de aplicații câștigătoare [5] . Ca urmare, grupul de experți va determina opt instrumente care vor fi instalate pe sondă.
- În octombrie 2014, JPL a inclus 10 concepte de nanosatelit CubeSat ca parte a extinderii activității sale privind misiunea Europa Clipper.
- Pe 3 octombrie 2014, JPL a abandonat utilizarea RTG în sondă în favoarea panourilor solare.
- În decembrie 2014, a devenit cunoscut faptul că bugetul NASA pentru anul fiscal 2015 va fi majorat în comparație cu bugetul 2014, ceea ce a permis o creștere generală a cheltuielilor pentru Știința Planetară și o alocare directă de 118 milioane USD pentru cercetarea europeană. În ciuda faptului că nu există o misiune oficială a NASA în Europa, această circumstanță crește șansele lansării sale în 2016. În acest caz, lansarea dispozitivului va fi posibilă până la jumătatea anului 2022.
- În februarie 2015, a fost prezentat bugetul NASA pentru anul fiscal 2016, conform căruia se preconizează alocarea de 30 de milioane de dolari pentru dezvoltarea unei misiuni în Europa. Această sumă va fi recalculată în continuare pentru a reflecta ajustarea făcută ca urmare a revizuirii preliminare, numită Punctul de decizie cheie A (KDP-A), a proiectului de misiune înainte de a trece la faza de formulare a cerințelor, care va începe câteva luni mai târziu. . Astfel, această împrejurare poate fi considerată începutul oficial al pregătirii misiunii pentru Europa. În total, NASA va aloca 255 de milioane de dolari pentru program pe cinci ani începând cu 2016. În timp ce documentele NASA nu enumeră costul total al dezvoltării misiunii sau data lansării, oamenii de știință implicați în dezvoltarea conceptului misiunii susțin că nu are sens să se estimeze costurile, cel puțin până când munca ajunge la Decizia Cheie. Etapa Punctul C (KDP). -C), care în ritmul actual va avea loc nu mai devreme de mai 2018. Lansarea dispozitivului este cel mai probabil la mijlocul anilor 2020 .
- La sfârșitul lunii februarie 2015, la conferința OPAG a fost prezentată o actualizare privind proiectarea misiunii.
Faza A (etapa pre-proiect)
- Mai 2015 - Februarie 2017 - lucrare pre-proiect cu o durată de 20 de luni, numită „Faza A” (Faza A în limba engleză).
- Pe 26 mai 2015, NASA a anunțat selecția a 10 instrumente științifice din 33 de opțiuni propuse pentru a fi instalate în sondă.
- Pe 18 iunie 2015, NASA a anunțat finalizarea fazei de revizuire a conceptului misiunii, a aprobat-o și, prin urmare, a pus în mișcare lucrările de dezvoltare, timp în care vor fi create instrumente științifice și sonda în sine asamblată. Numele „Europa Clipper” nu mai este denumirea oficială a misiunii din acest moment.
- La sfârșitul lunii august 2015, la conferința OPAG a fost prezentată o actualizare privind proiectarea misiunii.
- La sfârșitul anului 2015, Congresul SUA a decis majorarea bugetului NASA, în urma căruia vor fi alocate 175 de milioane de dolari pentru dezvoltarea unei misiuni în Europa, adică de 6 ori suma solicitată anterior de NASA. O astfel de creștere semnificativă a bugetului misiunii presupune, pe lângă sondă, crearea unui vehicul care coboară la suprafața Europei. Finanțarea pentru dezvoltarea SLS ILV, care este considerată cea mai viabilă opțiune de purtător pentru sondă, va fi, de asemenea, mărită.
- Pe 1 februarie 2016, la o întâlnire a Outer Planets Group, reprezentanții NASA au discutat posibile opțiuni pentru includerea unui lander într-o misiune în Europa pentru a căuta urme ale prezenței vieții.
- 1 februarie 2016 - O actualizare privind proiectarea misiunii a fost prezentată la conferința OPAG.
- La sfârșitul lunii februarie 2016, formarea unui grup științific a început să determine obiectivele, fezabilitatea diferitelor studii și parametrii generali ai vehiculului de coborâre ca parte a misiunii în Europa. Grupul ar trebui să își finalizeze activitatea până la jumătatea anului 2016.
- La sfârșitul lunii mai 2016, a devenit cunoscut faptul că NASA dorea să trimită două vehicule în Europa în loc de unul. Primul este un orbiter, al doilea este un lander, a cărui dezvoltare este în plus gata să fie finanțată de Congresul SUA. În 2017, pentru întregul program, Congresul este gata să aloce de cinci ori fondurile solicitate inițial de NASA - 260 de milioane de dolari în loc de 49 de milioane de dolari.Se presupune că lansarea orbiterului va avea loc cel târziu în 2022, iar aterizarea unul cel târziu în 2024.
- Iunie 2016 - a fost lansată prima fază de dezvoltare a misiunii - Science Definition Team (SDT, definiția științifică a misiunii) - în cadrul căreia o echipă de două duzini de oameni de știință a început să-și formeze obiectivele misiunii, posibilitatea implementării acesteia și valoarea științifică. pe baza posibilităţilor de finanţare bugetară a proiectului.
- 11 august 2016 - La conferința OPAG au fost prezentate actualizări privind proiectarea misiunii și proiectarea sondei de aterizare.
- Pe 26 septembrie 2016, NASA a anunțat redescoperirea gheizerelor pe Europa, a căror existență exactă va fi posibilă după 2018, când va fi lansat telescopul James Webb. În cazul confirmării existenței gheizerelor și analizei datelor obținute se va lua o decizie privind necesitatea instalării instrumentelor pe sondă pentru a preleva compoziția apei.
- 09 februarie 2017 — O echipă de oameni de știință NASA a finalizat lucrările la faza SDT, care a început în iunie 2016 și s-a încheiat cu publicarea datelor despre primul prototip al landerului și natura generală a misiunii.
- 22 februarie 2017 - La conferința OPAG au fost prezentate actualizări privind proiectarea misiunii și proiectarea sondei de aterizare.
Faza B (Etapa de proiectare a schiței)
- 27 februarie 2017 - finalizarea etapei de pre-proiect „Faza A” și trecerea la etapa „Faza B” [6] , care va dura până în septembrie 2018 și se va încheia cu formarea unui proiect preliminar al sondei și sistemelor acesteia . Lucrările începute în timpul implementării Fazei A vor continua și - testarea componentelor sondei, inclusiv a panourilor solare și a părților echipamentelor științifice. Etapa de proiectare preliminară va dura până în august 2018 [7] .
- În data de 6 septembrie 2017, la conferința OPAG, au fost prezentate date actualizate privind proiectul misiunii, din care rezultă că pentru asigurarea completă a energiei instrumentelor științifice va fi necesară creșterea suprafeței panourilor solare de sonda.
- 21 februarie 2018 - La conferința OPAG a fost prezentată o actualizare privind proiectarea misiunii.
- 11 septembrie 2018 - O actualizare privind proiectarea misiunii a fost prezentată la conferința OPAG.
- Pe 5 martie 2019, NASA a anunțat anularea dezvoltării instrumentului ICEMAG din cauza complexității creării acestuia și a creșterii aferente a costurilor și a nerespectării programului. Costul creării ICEMAG este estimat la 45,6 milioane de dolari, ceea ce este de 3 ori mai mare decât estimările inițiale. În locul ICAMAG, va fi dezvoltat un magnetometru mai ieftin și mai puțin complex [8] .
- Pe 23 aprilie 2019, la conferința OPAG, Robert Pappalardo a anunțat că magnetometrul, care se propune să înlocuiască ICEMAG anulat, este mult mai rău decât instrumentul original: dacă ICEMAG ar putea măsura grosimea crustei de gheață a Europei cu o precizie de 20 kilometri, atunci noul dispozitiv va avea o întindere de 20-100 km, ceea ce nu este cu mult mai bun decât datele disponibile în prezent. Performanța magnetometrului va depinde și de conductivitatea oceanului subglaciar – dacă este foarte conductiv, atunci noul magnetometru va da prea multe date eronate [9] .
- Pe 29 mai 2019, inspectorul general al NASA (OIG) a publicat un raport în care afirmă că lansarea Europa Clipper în 2023 este probabil să eșueze. Cea mai probabilă dată de lansare este 2024 sau 2025. [10] .
Faza C
august 2019 - decembrie 2020
- Pe 19 august 2019, NASA a anunțat trecerea proiectului la faza C (Key Decision Point C) [11] [12] .
- Pe 21 august 2019, la conferința OPAG a fost prezentată o actualizare privind proiectarea misiunii. S-a propus creșterea numărului de survolări în Europa de la 45 la 48.
- Pe 27 august 2019, inspectorul general al NASA Paul Martin a lansat o scrisoare în care sugerează că, din cauza Programului lunar al SUA, lansarea Europa Clipper va trebui probabil să fie amânată până în 2025, deoarece toate vehiculele de lansare supergrele SLS disponibile vor fi implementate în programul Artemis . . Dacă dispozitivul în sine este gata în 2023, acesta va fi blocat într-un depozit timp de aproximativ 2 ani, fiecare lună de depozitare va costa de la 3 la 5 milioane de dolari; cu toate acestea, NASA este dispusă să ofere un total de 250 de milioane de dolari pentru toate activitățile conexe în timp ce Europa Clipper este în depozit [13] [14] .
Pe 24 iulie 2021, NASA a anunțat alegerea vehiculului de lansare Falcon Heavy pentru lansarea Europa Clipper cu o treaptă superioară suplimentară cu combustibil solid. Lansarea este programată pentru octombrie 2024.
Faza D
Din ianuarie 2021 până în iulie 2022 (18 luni).
Faza E
Din iulie 2022 până în decembrie 2022 (6 luni). Fazele C, D și E vor include lucrări la proiectarea finală a sondei, asamblarea acesteia, testarea tuturor sistemelor și lansarea în sine în spațiu.
Echipa științifică a proiectului
- Kurt Niebuhr este director științific al Programului de Studii Europene.
- Barry Goldstein este șeful fazei de lucru înainte de proiect.
- Robert Pappalardo este cercetător înainte de proiect.
- Kevin Hand este astrobiolog la JPL.
Estimarea costului și finanțării proiectului
Estimarea costului proiectului
- În 2011, Consiliul Național de Cercetare a estimat costul construirii unui orbiter pentru a explora Europa la cel puțin 2,04 miliarde de dolari.
- La începutul anului 2015, costul implementării proiectului a variat între 1,8 și 2,3 miliarde de dolari (excluzând costul vehiculului de lansare și al lansării). Dezvoltarea landului ar putea costa încă 700 de milioane de dolari.
- De la jumătatea anului 2017, proiectul va costa 2,48 miliarde USD, presupunând că este gata de lansare până în 2022 [15] .
- Din mai 2019, costul proiectului, conform calculelor auditorilor, va fi de 3,5-4 miliarde de dolari [10] .
Finanțarea proiectelor
- Între 2013 și 2019, Congresul a alocat 2 miliarde de dolari pentru finanțarea misiunii, în comparație cu cererile NASA de doar 785 de milioane de dolari.
- Costul creării a nouă instrumente științifice ale dispozitivului în perioada mai 2015 până în iunie 2016 a crescut cu 52% - de la 325 de milioane la 493 de milioane de dolari.
Lansare vehicul
Datorită distanței considerabile a lui Jupiter de Pământ și a masei mari a dispozitivului în sine, cea mai practică modalitate de a livra Europa Clipper este utilizarea unui vehicul de lansare super-greu.
NASA estimează utilizarea unui SLS supergreu la 876 de milioane de dolari, față de aproximativ 450 de milioane de dolari pentru un Delta IV Heavy sau supergreu Falcon Heavy . Cu toate acestea, spre deosebire de acesta din urmă, SLS este capabil să livreze Europa Clipper către Jupiter direct (fără manevre gravitaționale) în mai puțin de trei ani și, ca urmare, va economisi câteva sute de milioane de dolari prin reducerea costurilor cu salariile personalului misiunii, întreținerea infrastructura la sol etc. Ca urmare, diferența de cost va fi mai mică de 300 de milioane de dolari. O altă problemă este că NASA ar fi trebuit să comande SLS în septembrie 2018 pentru a fi gata pentru fereastra de lansare din iulie 2023, dar din martie 2019, comanda încă nu a fost plasată. În același timp, însăși NASA estimează producția de SLS la 52 de luni plus 6 luni pentru pregătirea pentru lansare, ceea ce înseamnă de fapt imposibilitatea lansării Europa Cliper pe SLS în 2023 [10] .
Pe 24 iulie 2021, NASA a anunțat că a selectat vehiculul de lansare Falcon Heavy al SpaceX pentru a livra Europa Clipper lui Jupiter. Data lansării - octombrie 2024; valoarea contractului este de 178 milioane de dolari [16] .
Scopurile și obiectivele proiectului
Europa Clipper are două obiective principale:
- explorați Europa pentru capacitatea sa de a susține viața;
- colectați suficiente informații pentru a determina locul de aterizare al vehiculului de coborâre ca parte a următoarei misiuni.
Pentru a atinge aceste obiective, Europa Clipper are trei obiective principale:
- Înveliș de gheață și ocean: confirmați existența oceanului subglaciar și a polinelor și studiați procesele de interacțiune dintre scoarța de gheață și ocean.
- Structura: pentru a determina distribuția și compoziția chimică a principalilor compuși și relațiile acestora în oceanul subglaciar.
- Geologie: caracterizați suprafața, inclusiv locațiile activității recente și curente.
În cazul unei lansări cu succes a telescopului către ei. James Webb , vor fi obținute imagini de înaltă rezoluție ale Europei care vor începe studiul regiunilor cu gheizere și activitate geologică ridicată și vor ajuta, de asemenea, la precizarea regiunilor de studiu pentru Europa Clipper [17] .
Scenariul misiunii
Începând cu 2017, lansarea sondei este planificată pentru 4 iunie 2022, cu o fereastră de lansare de 21 de zile, care se va închide pe 25 iunie. Data lansării în rezervă este stabilită pentru 2023 [18] . În iulie 2020, data de lansare a fost stabilită pentru vara sau toamna anului 2024 pentru vehiculul de lansare SLS și o fereastră de trei săptămâni în octombrie 2024 pentru vehiculele de lansare comerciale (cu manevre de asistare gravitațională lângă Marte și Pământ) [19] . Dacă se alege un transportator comercial, lansarea va avea loc în octombrie 2024, în februarie 2025 se va efectua o manevră gravitațională în apropiere de Marte și în decembrie 2026 lângă Pământ, iar sosirea în sistemul Jupiter va avea loc în aprilie 2030.
Faza zborului interplanetar
- 21 noiembrie 2021 - lansare (fereastră de pornire - din 15 noiembrie, cu durata de 21 de zile).
- 14 mai 2022 - prima manevră gravitațională (Venus).
- 24 octombrie 2023 - al doilea asistent gravitațional (Pământ).
- 24 octombrie 2025 - a treia asistență gravitațională (Pământ).
Faza de explorare a Europei
- 4 aprilie 2028 - sosirea sondei în sistemul Jupiter și începutul explorării Europei (109 zile). În timpul unei misiuni nominale, Europa Clipper va transmite 1,4 TB de date, inclusiv imagini de înaltă rezoluție cu detalii de până la 0,5 m per pixel, date de sondare radar și spectre de suprafață și măsurători de câmp magnetic. În timpul celei mai apropiate apropieri a sondei de suprafață (25 km de suprafața înghețată a satelitului), radarul va determina grosimea scoarței de gheață a Europei și adâncimea apei oceanului care stă la baza acesteia (și, în cea mai favorabilă combinație de circumstanțe, chiar și salinitatea sa). Pe baza rezultatelor obținute în timpul misiunii, se va stabili locul de aterizare al vehiculului de coborâre în cadrul următoarei misiuni.
- Octombrie 2031 este finalizarea nominală a misiunii.
- După expirarea termenului nominal, misiunea poate fi prelungită. Extinderea misiunii este posibilă din punct de vedere tehnic atâta timp cât dispozitivul are suficient combustibil, iar radiația nu dezactivează electronica.
- Misiunea se va încheia cu dezorbitarea Europei de către sonde pentru coliziunea ulterioară cu Ganimede.
Caracteristici
Lansare vehicul
Europa Clipper poate fi lansat pe orbită cu unul dintre următoarele vehicule de lansare:
- Delta IV Heavy - zborul va dura 4,7 ani și va necesita manevre gravitaționale în apropierea Pământului și a lui Venus; costul de lansare este de aproximativ 400 de milioane de dolari. Dacă va fi aprobată, Delta IV Heavy se va lansa în iunie 2022, ajungând în sistemul Jupiter în mai 2027;
- SLS Block 1B - zborul va dura aproximativ 3 ani și nu va necesita manevre gravitaționale; o estimare preliminară a costului de lansare este de la 700 de milioane la 2 miliarde de dolari [20] . Cu toate acestea, versiunea de 70 de tone a ILV va putea livra sistemului Jupiter un dispozitiv cu o greutate de cel mult 2,9 tone.
- Falcon Heavy cu RB Star 48BV - dacă va fi lansat în noiembrie 2023, zborul va dura 5,9 ani cu o manevră gravitațională lângă Pământ în octombrie 2025, cu sosirea în sistemul Jupiter în septembrie 2029.
S-a decis renunțarea la opțiunea cu Atlas V 551 ILV (zbor de 7,4 ani cu o manevră EVEE (Pământ-Venus-Pământ-Pământ); costul de lansare - aproximativ 200 de milioane de dolari) a fost decis să fie abandonat în august 2016 [21]. ] . Conform noilor reguli NASA, trei lansări sunt suficiente pentru a certifica un nou ILV în locul celor 10 anterioare, ceea ce permite ca Falcon Heavy să fie folosit pentru a lansa Europa Clipper.
La sfârșitul anului 2019 se va lua o decizie privind alegerea unui vehicul de lansare [22] .
Constructii
- Greutate brută: 6065 kg.
- Greutate uscata: 2670 kg.
- Masa de radioprotecție: 54 kg (doza totală de radiații calculată în timpul funcționării dispozitivului: 2,78 MPad). Procesul de creare a protecției împotriva radiațiilor va ține cont de datele care vor fi primite de la sonda Juno.
- Transmiterea datelor către Pământ: antenă cu câștig mare de 3 m cu o rată de transmisie de 134 kbps; 80 Gbps de date per zbor peste Europa.
- 24 de motoare bipropulsante cu tractiune mica.
- Alimentare: două panouri solare, formate din 4,5 segmente fiecare, cu o suprafață totală de 102 m 2 ; Baterie litiu-ion de 336 Ah.
- RAD750 , 512 Gb NAND.
Echipament științific
Pe 26 mai 2015, NASA a anunțat selecția a 9 instrumente științifice din 33 de opțiuni propuse inițial de organizațiile științifice și universități, a căror dezvoltare va cheltui 110 milioane de dolari pe 3 ani [23] [24] .
Numele instrumentului
|
abr.
|
Descriere
|
Explorarea scoarței de gheață și a oceanului subglaciar
|
Instrument cu plasmă pentru sondare magnetică
|
PIMS
|
Împreună cu un magnetometru, va determina grosimea crustei de gheață de pe suprafața Europei, adâncimea oceanului și salinitatea acestuia.
- Lider de proiect: Joseph Westlake, Laboratorul de Fizică Aplicată Johns Hopkins , Maryland
|
Caracterizarea interioară a Europei folosind magnetometrie
|
ICEMAG
|
Acesta va măsura câmpul magnetic de lângă suprafața Europei și, prin sondaj electromagnetic prin satelit, va determina, de asemenea, grosimea și salinitatea oceanului subglaciar al Europei.
|
Radar pentru evaluarea și sondarea Europa: Ocean până aproape de suprafață
|
MOTIV
|
Un radar cu frecvență dublă (VHF: 60 MHz, HF: 9 MHz) care va efectua o scanare radar a suprafeței satelitului pentru a determina structura internă a crustei sale de gheață (prezența cavităților și a altor formațiuni în ea) și a curenților din subglaciar. ocean.
- Greutatea electronicelor: 17,5 kg.
- Greutatea antenei: 14,7 kg.
- Greutate brută: 32,2 kg.
- Lungimea antenei: 16 m.
- Consum de energie: 55W.
- Cantitatea de date colectată pentru fiecare zbor: 24 Gbit.
- Lider de proiect: Donald Blankenship, Universitatea din Texas , Austin
|
Studiul structurii geologice
|
Europa Imaging System
|
EIS
|
Camerele cu unghi îngust și larg ale acestui instrument vor scana cea mai mare parte a suprafeței satelitului cu o precizie de până la 50 de metri și secțiuni individuale - până la 0,5 metri.
- Rezoluție matrice - 4096 × 2048, CMOS.
- Cantitatea totală de date comprimate va fi de 487 GB (11 GB pentru fiecare zbor), decomprimate - aproximativ 2,6 TB.
- Lider de proiect: Elizabeth Turtle, Laboratorul de Fizică Aplicată Johns Hopkins , Maryland
|
Sistem de imagistică cu emisii termice Europa
|
E-THEMIS
|
El va efectua un studiu de înaltă precizie al radiației termice din Europa și va ajuta la identificarea zonelor cu gheizere de pe suprafața satelitului. Instrumentul este succesorul instrumentului THEMIS de la bordul sondei Mars Odyssey și instrumentului OTES în curs de dezvoltare pentru sonda OSIRIS-REx.
|
Studiu de structură
|
Spectrometru de masă pentru explorarea planetară/Europa
|
MASPEX
|
Investigează compoziția emisiilor de apă din adâncurile Europei în atmosfera sa extrem de rarefiată și, astfel, va ajuta la studiul oceanului apropiat de suprafață.
- Lider de proiect: Jack Waite, Southwestern Research Institute , San Antonio
|
Spectrograf ultraviolet/Europa
|
UVS
|
Va înregistra emisiile de apă pe suprafața Europei. Practic, acest instrument este cel care va studia atmosfera satelitului lui Jupiter. Instrumentul este succesorul spectrografelor ultraviolete instalate pe sondele Rosetta, New Horizons, Lunar Reconnaissance Orbiter, Juno și JUICE (dezvoltate de aceeași echipă și este practic o copie a acesteia).
- Greutatea aparatului: 6,43 kg.
- Masa de protecție împotriva radiațiilor: 11,1 kg.
- Greutate brută: 17,5 kg.
- Dimensiuni: 34,6 cm x 38,2 cm x 14,5 cm.
- Consum de energie: 9,7 W.
- Interval spectral: 55-210 nm.
- Lider de proiect: Kurt Retherford, Southwestern Research Institute , San Antonio
|
Analizor de masă de praf de suprafață
|
SUDA
|
Va măsura caracteristicile fizice ale particulelor mici emise din intestinele Europei.
|
Spectrometru de cartografiere a imaginilor pentru Europa
|
MISE
|
Cercetează compoziția chimică a satelitului, în special conținutul de săruri, minerale, substanțe organice și apă la suprafața și în intestinele Europei. Acesta este unul dintre instrumentele care pot indica prezența vieții.
|
Separat, agenția a notat instrumentul SPace Environmental and Composition Investigation în apropierea instrumentului Europan Surface (SPECIES), dezvoltat sub conducerea lui Mehdi Benn la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Maryland. Acest instrument combină capacitățile unui spectrograf de masă și ale unui cromatograf în gaz. Este de așteptat să-și găsească aplicație, dacă nu în viitoarele misiuni, atunci în viitoarele misiuni.
Lista minimă de instrumente științifice constă din următoarele articole:
- Cameră (pentru capturarea suprafeței și construirea modelului 3D al acesteia). Detaliu maxim: 0,5 m per pixel. Detaliu de la o înălțime de 100 km: 25 m per pixel.
- Spectrometru IR (pentru determinarea markerilor chimici).
- Radar (pentru scanarea și pătrunderea învelișului de gheață).
Lista recomandată de instrumente științifice include trei instrumente suplimentare:
- Magnetometru și sondă Langmuir (pentru a determina salinitatea oceanului).
- Spectrometru de masă cu particule neutre (pentru a determina compoziția exosferei).
- Un dispozitiv pentru confirmarea prezenței oceanului.
Nanosateliți
În 2014, JPL a propus unui număr de universități americane [25] să dezvolte idei pentru crearea de sateliți miniaturali detașabili în format CubeSat, care să fie echipați cu motoare xenon și destinate studierii gheizerelor ipotetice ale Europei, gravitaționale, magnetice și radiații. câmpurile satelitului, precum și scanarea suprafeței pentru a căuta locuri potrivite de aterizare pentru misiuni viitoare. Au fost selectate 10 concepte pentru dezvoltare ulterioară.
Implementarea unui astfel de proiect ca parte a misiunii Europa Clipper din cauza creșterii greutății totale a încărcăturii utile a dispozitivului este posibilă doar dacă SLS este ales ca vehicul de lansare. Cu toate acestea, în mai 2015, după anunțarea listei instrumentelor pentru sondă, NASA nu a exclus apariția sateliților CubeSat în cadrul misiunii.
În august 2015, s-a știut că echipa științifică a proiectului discuta despre o modificare a misiunii, în care aceasta ar deveni un analog al misiunii Cassini și, pe lângă vehiculul principal, ar avea un vehicul de coborâre. În cazul în care NASA aprobă includerea unui vehicul de coborâre în misiune, oamenii de știință de la Agenția Spațială Europeană vor fi implicați în dezvoltarea acestuia. Aparatul va avea probabil un burghiu pentru a studia natura stratului superior al scoarței de gheață din Europa.
În total, se propune rezervarea a 250 kg de masă
pentru astfel de dispozitive ca parte a sondei .
Vehicul de aterizare
La sfârșitul anului 2015, Congresul SUA a adoptat un buget pentru NASA pentru a completa misiunea în Europa cu un lander. Se presupune că acesta va fi un mic lander cu o masă de aproximativ 230 kg (din care 42 kg este echipament științific) și o viață activă de peste 20 de zile . Sarcina aparatului va fi studierea structurii chimice a scoarței de gheață a Europei [26] .
Această cerință a Congresului complică foarte mult dezvoltarea unei misiuni în Europa, deoarece NASA nu are o platformă gata făcută pentru un dispozitiv de o complexitate atât de mare. În plus, includerea unui astfel de dispozitiv în componența unei singure misiuni în Europa va crește semnificativ masa totală și, în consecință, timpul de zbor către sistemul Jupiter.
Ideea creării unui vehicul de coborâre (un mic aterizare cu un penetrator), împreună cu NASA, este interesată de Agenția Spațială Europeană, care poate investi în proiect o sumă care să nu depășească 550 de milioane de euro.
Pe 9 februarie 2017, NASA a dezvăluit planurile pentru un lander [27] . Toate dispozitivele aflate în curs de dezvoltare se vor baza pe analogi dovediți utilizați în misiunile NASA și ESA: roverul Curiosity, sonda Rosetta, landerul Phoenix și roverul Pasteur ca parte a misiunii euro-ruse Exomars [28] .
Lansarea aparatului este de așteptat să fie finalizată nu mai devreme de sfârșitul anului 2025 folosind SLS Block 1B ILV separat de orbiter. În același timp, va zbura către Jupiter abia în 2030, iar abia un an mai târziu va putea ateriza pe Europa, deoarece înainte de aceasta va trebui să intre pe orbita gigantului gazos. Masa sondei ar trebui să fie de aproximativ 16,6 tone. Echipamentul amplasat pe el va cântări ceva mai mult de 45 de kilograme [29] .
Plan de zbor estimat:
- 2024 - lansare (cea mai devreme dată posibilă);
- octombrie 2026 - manevră gravitațională în apropierea Pământului;
- octombrie 2029 - sosirea în sistemul Jupiter;
- Aprilie 2031 - aterizarea dispozitivului pe Europa (cea mai devreme dată posibilă).
Misiuni conexe
Agenția Spațială Europeană dezvoltă nava spațială JUICE pentru studiul lui Jupiter și a sateliților săi (în primul rând Ganymede și Callisto ); data de lansare planificată este 2022, sosirea pe Jupiter este 2029. Roscosmos și Agenția Spațială Japoneză iau în considerare și posibilitatea de a-și lansa vehiculele în sistemul Jupiter ( Laplace - Europe P , Jupiter Magnetospheric Orbiter ), dar în acest moment (2019) sunt fie anulate, fie amânate pe termen nelimitat.
Note
- ↑ Misiunea NASA numită „Europa Clipper” (10 martie 2017). Preluat la 15 martie 2017. Arhivat din original la 16 martie 2017. (nedefinit)
- ↑ Conceptul de misiune Europa Clipper (ing.) (link indisponibil) . Destinație: Europa . Institutul SETI . Consultat la 19 aprilie 2014. Arhivat din original pe 19 aprilie 2013.
- ↑ Conceptul de misiune Europa al NASA respinge ASRG-urile - ar putea folosi în schimb panouri solare la Jupiter (5 septembrie 2013). Consultat la 2 noiembrie 2013. Arhivat din original la 10 iulie 2018. (nedefinit)
- ↑ NASA caută concepte externe pentru misiune pe Luna Joviană Oceanică (28 aprilie 2014). Preluat la 13 mai 2014. Arhivat din original la 14 mai 2014. (nedefinit)
- ↑ NASA alocă 25 de milioane de dolari pentru instrumentele necesare „căutării vieții dincolo de Pământ” (17 iulie 2014). Preluat la 28 septembrie 2017. Arhivat din original la 6 martie 2016. (nedefinit)
- ↑ Misiunea Europa Flyby a NASA se mută în faza de proiectare (22 februarie 2017). Preluat la 15 martie 2017. Arhivat din original la 12 noiembrie 2020. (nedefinit)
- ↑ NASA studiază opțiuni mai puțin costisitoare pentru misiunea Europa lander (link inaccesibil - istorie ) (6 septembrie 2017). (nedefinit)
- ↑ NASA va înlocui instrumentul Europa Clipper . Știri spațiale (6 martie 2019). (nedefinit)
- ↑ Schimbarea instrumentelor Europa Clipper ar putea afecta știința misiunii . Știri spațiale (26 aprilie 2019). (nedefinit)
- ↑ 1 2 3 Raportul inspectorului general avertizează despre probleme de cost și de program pentru Europa Clipper . Știri spațiale (29 mai 2019). Preluat la 2 august 2019. Arhivat din original la 30 septembrie 2021. (nedefinit)
- ↑ Europa Clipper trece revizuirea cheie . Știri spațiale (21 august 2019). (nedefinit)
- ↑ Misiunea pe Luna de gheață a lui Jupiter a fost confirmată . NASA (19 august 2019). Preluat la 30 august 2019. Arhivat din original la 30 noiembrie 2020. (nedefinit)
- ↑ Inspectorul general al NASA solicită Congresului flexibilitatea lansării Europa Clipper . Știri spațiale (28 august 2019). Preluat la 30 august 2019. Arhivat din original la 30 septembrie 2021. (nedefinit)
- ↑ BIROUL DE INSPECTOR GENERAL NASA . BIROUL INSPECTOR GENERAL NASA (27 august 2019). Preluat la 30 august 2019. Arhivat din original la 8 noiembrie 2020. (nedefinit)
- ↑ Bugetul propus de NASA pentru 2018 ar putea împinge misiunea Europa la sfârșitul anilor 2020 (25 mai 2017). Preluat la 5 iunie 2017. Arhivat din original la 30 mai 2017. (nedefinit)
- ↑ SpaceX va lansa nave spațiale NASA pentru a studia luna lui Jupiter în 2024 . TASS (24.07.2021). Preluat la 26 iulie 2021. Arhivat din original la 26 iulie 2021. (nedefinit)
- ↑ Telescopul Webb al NASA va studia „lumile oceanice” ale sistemului nostru solar (24 august 2017). Preluat la 26 august 2017. Arhivat din original la 26 august 2017. (nedefinit)
- ↑ Data de lansare a Europa Clipper depinde de pregătirea SLS Mobile Launcher (3 noiembrie 2017). Consultat la 4 noiembrie 2017. Arhivat din original la 7 august 2019. (nedefinit)
- ↑ Creșterea costurilor determină modificări ale instrumentelor Europa Clipper . Știri spațiale (07.10.2020). Preluat la 2 februarie 2021. Arhivat din original la 29 septembrie 2021. (nedefinit)
- ↑ Bridenstine sugerează să arunce SLS pentru primul zbor Orion în jurul Lunii . Arc Parabolic (13 martie 2019). Preluat la 14 martie 2019. Arhivat din original la 15 martie 2019. (nedefinit)
- ↑ Planificarea misiunii Europa pentru posibile reduceri de buget în 2017 - Vezi mai multe la: http://spacenews.com/europa-mission-planning-for-possible-budget-cuts-in-2017 (link indisponibil - poveste ) (17 august, 2016). (nedefinit)
- ↑ Propunerea de buget NASA continuă dezbaterea despre când și cum să lanseze Europa Clipper (link indisponibil - istoric ) (22 februarie 2018). (nedefinit)
- ↑ Misiunea Europa a NASA începe cu selecția instrumentelor științifice (26 mai 2015). Consultat la 8 iunie 2015. Arhivat din original pe 5 iulie 2015. (nedefinit)
- ↑ Altă Europa (28 mai 2015). Preluat la 23 iunie 2020. Arhivat din original la 21 septembrie 2020. (nedefinit)
- ↑ JPL Selects Europa CubeSat Proposals for Study (8 octombrie 2014). Preluat la 8 iunie 2015. Arhivat din original la 11 noiembrie 2020. (nedefinit)
- ↑ Ați încercat să nu aterizați acolo? Da, corect - mergem în Europa (17 noiembrie 2015). Preluat la 28 septembrie 2017. Arhivat din original la 10 ianuarie 2016. (nedefinit)
- ↑ Europa Lander Mission Cocept . Preluat la 23 iunie 2020. Arhivat din original la 6 iulie 2017. (nedefinit)
- ↑ Eroare la nota de subsol ? : Etichetă nevalidă <ref>; автоссылка1fără text pentru note de subsol
- ↑ NASA discută cum să facă o misiune de studiere a lunii Jupiter mai puțin costisitoare (17 septembrie 2017). Preluat la 23 iunie 2020. Arhivat din original la 30 septembrie 2019. (nedefinit)
Link -uri
În rețelele sociale |
|
---|
Explorarea lui Jupiter cu nave spațiale |
---|
Dintr-o traiectorie de zbor |
|
---|
De pe orbită |
|
---|
Sonde de aterizare |
|
---|
Misiuni viitoare |
|
---|
Misiuni anulate |
|
---|
Vezi si |
|
---|