Europa Clipper, la próxima misión insignia de la Nasa al sistema solar exterior, ha superado un hito importante al completar su revisión de diseño crítico. Durante la revisión, los expertos examinaron el diseño detallado de la nave espacial para asegurarse de que esté lista para completar la construcción.
La misión ahora puede completar la fabricación y prueba de hardware, y avanzar hacia el ensamblaje y prueba de la nave espacial y su carga útil de sofisticados instrumentos científicos.
Con un océano global interno del doble del tamaño de los océanos de la Tierra juntos, Europa, la luna de Júpiter, tiene el potencial de condiciones adecuadas para la vida. Pero las gélidas temperaturas y el incesante impacto en la superficie de la radiación de Júpiter lo convierten en un objetivo difícil de explorar: los ingenieros y científicos de la misión deben diseñar una nave espacial lo suficientemente resistente para resistir la radiación, pero lo suficientemente sensible para reunir la ciencia necesaria para investigar el medio ambiente de Europa.
El orbitador Europa Clipper se abalanzará alrededor de Júpiter en una trayectoria elíptica, acercándose a la luna en cada sobrevuelo para realizar un reconocimiento detallado. La ciencia incluye la recopilación de medidas del océano interno, el mapeo de la composición de la superficie y su geología, y la búsqueda de columnas de vapor de agua que puedan estar saliendo de la corteza helada.
El desarrollo de la nave espacial está progresando bien, según el intenso examen que la Nasa completó recientemente. La Revisión de Diseño Crítico realizó una inmersión profunda en los detalles de los planes para todos los instrumentos científicos, desde cámaras hasta antenas, y subsistemas de vuelo, incluida la propulsión, la potencia, la aviónica y la computadora de vuelo.
Más allá de los planes detallados, la misión ha construido prototipos y modelos de ingeniería para probar qué tan bien funcionarán los instrumentos y los subsistemas de ingeniería. Luego está el hardware de vuelo en sí. Gran parte ya se está construyendo. Los subsistemas e instrumentos de ingeniería individuales aprobaron sus propias revisiones de diseño durante el último año y medio.
Las características más llamativas de Europa Clipper, sus elementos característicos, están tomando forma. Con casi tres metros de diámetro, la antena de alta ganancia en forma de disco, que recibirá comandos de la Tierra y transmitirá datos científicos, se encuentra en su etapa final de ensamblaje. Y, con mucho, el hardware más visible de Europa Clipper, los enormes paneles solares que se desplegarán en el espacio profundo como alas, también están en construcción. La nave espacial, con sus paneles completamente desplegados, es más ancha que una cancha de baloncesto y mide 30,5 metros. Los paneles cubrirán más de 90 metros cuadrados.
Se conectarán al módulo de propulsión que está construyendo el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins en Laurel, Maryland. El núcleo del módulo de propulsión consta de dos cilindros apilados que juntos miden casi tres metros de altura y contienen los tanques de propulsión y 16 motores de cohetes que impulsarán a Europa Clipper una vez que abandone la atmósfera terrestre.
APL también está construyendo el módulo de telecomunicaciones para las comunicaciones por radio con la Tierra y un monitor de radiación para medir el tamaño de la explosión de electrones que golpee la nave espacial durante sus más de 40 sobrevuelos a Europa.
En JPL, se están construyendo varios elementos del sistema de vuelo, incluida la bóveda protectora que protege el hardware electrónico crítico de la intensa radiación de Júpiter. JPL también está construyendo y probando el subsistema de aviónica, que incluye la computadora de vuelo, el hardware de conmutación y distribución de energía, el software de vuelo necesario para realizar la misión científica y las herramientas del sistema terrestre necesarias para volar la misión. También se está construyendo equipo de apoyo en tierra que se utilizará para ensamblar y probar las grandes piezas de hardware de vuelo de Europa Clipper.
A medida que avanza este trabajo, los líderes del proyecto continúan planificando la ciencia de la misión. Los instrumentos científicos de la nave espacial medirán la profundidad de la corteza de hielo, medirán la profundidad del océano interno y qué tan espeso y salado es, capturarán imágenes en color de la geología de la superficie en detalle y analizarán las columnas potenciales.
Los científicos están especialmente interesados en lo que constituye la superficie de la luna. La evidencia sugiere que el material expuesto allí se ha mezclado a través de la corteza helada y quizás proviene del océano debajo de ella. Europa Clipper también investigará el campo de gravedad de la luna, lo que les dirá a los científicos más sobre cómo la luna se flexiona cuando Júpiter tira de ella y cómo esa acción podría potencialmente calentar el océano interno.
«Estamos haciendo un trabajo que dentro de una década cambiará la forma en que pensamos sobre la diversidad de mundos en el sistema solar exterior y sobre dónde podría existir la vida en este momento, no en el pasado distante,» dijo Robert Pappalardo, cientíco de Europa Clipper en JPL.
Pero cuantos más instrumentos lleva una nave espacial, más interactúan y potencialmente afectan al funcionamiento de los demás. Con ese fin, señaló Pappalardo, «actualmente nos estamos asegurando de que todos los instrumentos puedan funcionar al mismo tiempo sin interferencias electromagnéticas.»
El conjunto completo de instrumentos se someterá a pruebas exhaustivas después de su llegada a JPL en este año. A principios de 2022 marcará el inicio de las operaciones de montaje, prueba y lanzamiento. Ha comenzado la cuenta atrás.
