Należąca do NASA sonda Europa Clipper, pokazana na ilustracji zaktualizowanej w grudniu 2020 r., będzie okrążać Jowisza po eliptycznej ścieżce, zbliżając się do jej księżyca Europy podczas każdego przelotu w celu zebrania danych. Prawa autorskie: NASA/JPL-Caltech
NASA’S Europa Misja Clipper koncentruje się na rozwiązywaniu problemów związanych z promieniowaniem tranzystorów w ramach przygotowań do wystrzelenia w ramach wyprawy na… Jowisz Aby zbadać możliwości zamieszkania w Europie.
Misja stoi przed wyzwaniami związanymi z tranzystorami odpornymi na promieniowanie, które okazały się mniej odporne na intensywne promieniowanie Jowisza. Testy prowadzone w różnych ośrodkach NASA mają na celu rozwiązanie tych problemów.
Trwają przygotowania do wystrzelenia misji NASA Europa Clipper. Sonda została dostarczona do Kennedy Space Center na Florydzie w maju ubiegłego roku, a zespołowi udało się zainstalować antenę o dużym wzmocnieniu.
Inżynierowie pracujący nad misją Europa Clipper należącą do NASA w dalszym ciągu przeprowadzają szeroko zakrojone testy tranzystorów, które pomagają kontrolować przepływ energii elektrycznej na pokładzie statku kosmicznego. Specjalne wersje używane przez Europa Clipper są odporne na promieniowanie i są zaprojektowane tak, aby wytrzymać od 100 do 300 kiloradów (rad to jednostka miary pochłoniętej dawki promieniowania jonizującego).
Jednakże zespół misji w Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA (Laboratorium Napędów Odrzutowych) w południowej Kalifornii, która zarządza misją, ocenia dane testowe, które sugerują, że w pewnych warunkach na niektóre tranzystory może wpływać znacznie niższy poziom promieniowania. Obawiają się, że niektóre z tych części mogą nie wytrzymać promieniowania układu Jowisza, najgęstszego środowiska radiacyjnego w Układzie Słonecznym.
Wyzwania radiologiczne i bieżąca analiza
Testy są również prowadzone w Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Laurel w stanie Maryland oraz w Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland. Główny korpus statku kosmicznego został zaprojektowany przez Laboratorium Fizyki Stosowanej we współpracy z Laboratorium Napędów Odrzutowych i Centrum Goddarda NASA.
Problem z tranzystorami wyszedł na jaw w maju, kiedy zespół misji został poinformowany, że podobne części mogą ulec uszkodzeniu przy niższych niż oczekiwano dawkach promieniowania. W czerwcu 2024 r. wysłano alert branżowy w celu powiadomienia użytkowników o tym problemie. Producent współpracuje z zespołem misji, aby wspierać trwające wysiłki w zakresie testów i analiz promieniowania, aby lepiej zrozumieć ryzyko związane z używaniem tych części w statku kosmicznym Europa Clipper.
Trwałość elektroniki i rozwiązań
Uzyskane dotychczas dane wskazują, że niektóre tranzystory prawdopodobnie ulegną uszkodzeniu w środowisku o wysokim promieniowaniu w pobliżu Jowisza i jego księżyca Europa, ponieważ części nie są tak odporne na promieniowanie, jak oczekiwano. Zespół pracuje nad określeniem, ile tranzystorów może być podatnych na awarię i jak będą one działać podczas lotu. NASA ocenia możliwości maksymalizacji żywotności tranzystorów w układzie Jowisza. Wstępne analizy mają zostać zakończone pod koniec lipca.
Elektronika wzmocniona promieniowaniem jest wykorzystywana w różnych gałęziach przemysłu do ochrony statków kosmicznych przed uszkodzeniami spowodowanymi promieniowaniem, które mogą wystąpić w przestrzeni kosmicznej. Układ Jowisza jest szczególnie szkodliwy dla statków kosmicznych ze względu na jego masywne pole magnetyczne — około 20 000 razy większe niż ziemskie — które wychwytuje naładowane cząstki i przyspiesza je do bardzo wysokich energii, tworząc intensywne promieniowanie bombardujące Europę i inne księżyce wewnętrzne. Problem, który może dotyczyć tranzystorów w Europa Clipper, wydaje się być zjawiskiem, o którym branża nie była świadoma, i stanowi nowo zidentyfikowaną lukę w kwalifikacji standardowego promieniowania przemysłowego dla chipów tranzystorowych.
Cele misji i perspektywy na przyszłość
Wystrzelenie Europa Clipper rozpoczyna się 10 października, a dotarcie do Jowisza zaplanowano na rok 2030, gdzie przeprowadzi badania naukowe, aby zrozumieć, czy na Europie może istnieć życie podczas kilkukrotnego przelotu w pobliżu Księżyca.
Całkowity koszt misji Europa Clipper szacuje się na około 5 miliardów dolarów, co czyni ją jedną z najdroższych misji planetarnych. Budżet ten obejmuje rozwój, wystrzelenie i eksploatację statku kosmicznego podczas planowanego czasu trwania misji.
„Odkrywca. Nieprzepraszający przedsiębiorca. Fanatyk alkoholu. Certyfikowany pisarz. Wannabe tv ewangelista. Fanatyk Twittera. Student. Badacz sieci. Miłośnik podróży.”
More Stories
Jak czarne dziury stały się tak duże i szybkie? Odpowiedź kryje się w ciemności
Według skamieniałości prehistoryczna krowa morska została zjedzona przez krokodyla i rekina
Wystrzelenie rakiety Falcon 9 firmy SpaceX zostało wstrzymane ze względu na zbliżanie się dwóch głównych misji załogowych lotów kosmicznych