Et par skridt tættere på Europa:Rumfartøjets hardware gør fremskridt

Se nærmere på den komplekse koreografi, der er involveret i at bygge NASAs Europa Clipper, når missionen for at udforske Jupiters måne Europa nærmer sig sin lanceringsdato i 2024.

Hardwaren, der udgør NASAs Europa Clipper-rumfartøj, tager hurtigt form, som tekniske komponenter og instrumenter er klargjort til levering til det primære renrum på agenturets Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien. I workshops og laboratorier over hele landet og i Europa, teams laver de komplekse stykker, der udgør helheden, mens missionsledere leder den omfattende koreografi med at bygge en flagskibsmission.

Det massive 10 fod høje (3 meter høje) fremdriftsmodul er for nylig flyttet fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, til Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) i Laurel, Maryland, hvor ingeniører vil installere elektronik, radioer, antenner, og kabler. Rumskibets tykke aluminiumshvælving, som vil beskytte Europa Clippers elektronik mod Jupiters intense stråling, er ved at være færdig hos JPL. Opbygningen og afprøvningen af ​​de videnskabelige instrumenter på universiteter og partnerinstitutioner over hele landet fortsætter også.

Missionen er også klar til sin systemintegrationsgennemgang i slutningen af ​​2021, når NASA vil gennemgå planerne for montering og test af Europa Clipper, og dets instrumenter inspiceres i detaljer.

"Det er virkelig spændende at se udviklingen af ​​flyhardware gå fremad i år, da de forskellige elementer bliver sat sammen lidt efter lidt og testet, " sagde Europa Clipper-projektleder Jan Chodas fra JPL. "Projektteamet er energisk og mere fokuseret end nogensinde på at levere et rumfartøj med en udsøgt instrumentsuite, der lover at revolutionere vores viden om Europa."

Jupiters iskolde måne Europa, som rummer et indre hav med dobbelt så meget vand i Jordens oceaner tilsammen, kan i øjeblikket have betingelser, der er egnede til at understøtte livet. Europa Clipper vil bære en bred pakke af videnskabelige instrumenter i kredsløb omkring Jupiter og udføre flere tæt forbiflyvninger af Europa for at indsamle data om dens atmosfære. overflade, og interiør.

Hardware på vej

Levering af det tårnhøje fremdriftsmodul fra Goddard til APL markerede en milepæl for det store stykke hardware. APL byggede de to cylindre, der udgør modulet, og sendte dem til JPL, hvor teknikere tilføjede termisk slange, der vil bære kølevæske for at forhindre, at rumfartøjet bliver for varmt eller for koldt i det dybe rum. Derfra, cylindrene gik til Goddard, hvor der var installeret drivmiddeltanke inde i dem og 16 raketmotorer var fastgjort til ydersiden.

Et andet stort stykke hardware, der er ved at være færdigt, er rumfartøjets radiator, som forbinder til termisk slange. Bredden og længden af ​​en twin-size seng, radiatorens 3 tommer tykke (7,5 centimeter tykke) panel har den afgørende opgave at udstråle varme ud i rummet for at holde rumfartøjet inden for dets driftstemperaturområde. Det er dækket af lameller, der åbner og lukker automatisk, når rumfartøjet spreder mere eller mindre varme for at regulere dets temperatur.

I mellemtiden arbejdet hos APL begynder at integrere fremdriftsmodulet og telekommunikationshardwaren (elektronik, radioer, antenner, og kabler). Og konstruktionen af ​​en højforstærkningsantenne - en skål næsten 3 meter bred - er i gang hos leverandøren Applied Aerospace Structures Corporation i Stockton, Californien. Det vil blive leveret til APL i år, hvor det vil blive integreret, inden hele modulet kommer tilbage til JPL en sidste gang. Inden foråret 2022, det enorme element vil slutte sig til anden Europa Clipper-hardware, der streamer ind i JPLs hovedhøjde til montering, prøve, og lancere operationer (ATLO).

Et af de første elementer på plads til ATLO vil være rumskibets hvælving, går nu ind i sin sidste fase af fremstillingen hos JPL. Til sidst, hvælvingen vil blive boltet til toppen af ​​fremdriftsmodulet og fastgjort med kilometervis af kabler, så strømboksen og computeren indeni kan kommunikere med de andre undersystemer.

Fastgjort til hvælvingen vil være et dæk, færdiggør også montage på JPL, som vil understøtte mange af instrumentsensorerne. Kaldes nadir-dækket, det stabiliserer rumfartøjets sensorer og hjælper med at sikre, at de er orienteret korrekt.

Videnskabsinstrumenter er ved at være færdige

Samtidig med at rumfartøjets krop, elektronik, og tekniske delsystemer kommer sammen, ni videnskabelige instrumenter bliver samlet og testet på tværs af et netværk af renrum i NASA-centre, partnerinstitutioner, og private brancheleverandører. Sætten af ​​instrumenter vil undersøge alt fra dybden af ​​det indre ocean og dets saltholdighed til tykkelsen af ​​isskorpen og potentielle faner, der kan lufte underjordisk vand ud i rummet.

Planlagt at blive leveret til ATLO fra slutningen af ​​2021 til midten af ​​2022, instrumenterne, som omfatter kameraer til at fange overfladegeologi i detaljer, gennemgår omfattende tests. Ingeniører vil være sikre på, at instrumenterne kan kommunikere korrekt med flycomputeren, rumfartøjssoftware, og el-undersystemet, at kunne reagere på kommandoer og sende data tilbage til Jorden.

Missionsledere anerkender, at COVID-19-udfordringerne har strakt projekt- og instrumentteamene, da de finder måder at overholde deadlines, når dele er forsinkede, eller bemandingen er kort. Ingeniører, teknikere, og videnskabsmænd fortsætter med at slå igennem.

"Hvad vi har set, selv midt i pandemien, er, at ingeniør- og instrumentholdene reagerer meget godt. Pandemien har påvirket missionsplanen, men holdene tackler udfordringerne, kommunikerer åbent, og viser enorm fleksibilitet for at holde hardwaren på sporet til vores lancering i oktober 2024, " sagde Europa Clipper viceprojektleder Jordan Evans. "Vi ser det dag ud og dag ind, på tværs af holdet, og det er fantastisk."

Missioner som Europa Clipper bidrager til området astrobiologi, den tværfaglige forskning i variabler og forhold i fjerne verdener, der kunne rumme livet, som vi kender det. Mens Europa Clipper ikke er en livsdetektionsmission, det vil foretage detaljeret rekognoscering af Europa og undersøge, om den iskolde måne, med dets underjordiske hav, har evnen til at understøtte livet. At forstå Europas beboelighed vil hjælpe videnskabsmænd til bedre at forstå, hvordan livet udviklede sig på Jorden og potentialet for at finde liv uden for vores planet.