Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASAs Europa-klipper overlever og trives i det ydre rum på Jorden

Europa Clipper ses i 25-fods rumsimulatoren på JPL i februar, før starten af ​​termisk vakuumtestning. Et batteri af test sikrer, at NASA-rumfartøjet kan modstå det ekstreme varme, kolde og luftløse miljø i rummet. Kredit:NASA/JPL-Caltech

Om mindre end seks måneder er NASA sat til at opsende Europa Clipper på en 1,6 milliarder mil (2,6 milliarder kilometer) rejse til Jupiters havmåne Europa. Fra raketturens vilde vibrationer til rummets intense varme og kulde til Jupiters straffende stråling vil det være en rejse med ekstremer. Rumfartøjet blev for nylig sat gennem en række hårde tests på agenturets Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien for at sikre, at det er op til udfordringen.



Kaldet miljøtestning, simulerer batteriet af forsøg det miljø, som rumfartøjet vil møde, og udsætter det for rystelser, kulde, luftløshed, elektromagnetiske felter og mere.

"Dette var de sidste store test for at finde fejl," sagde JPL's Jordan Evans, missionens projektleder. "Vores ingeniører udførte et veldesignet og udfordrende sæt af test, der satte systemet igennem sine trin. Det, vi fandt, er, at rumfartøjet kan håndtere de miljøer, det vil se under og efter opsendelsen. Systemet fungerede meget godt og fungerer som forventet ."

Gantlet

Den seneste miljøtest for Europa Clipper var også en af ​​de mest omfattende og krævede 16 dage at gennemføre. Rumfartøjet er det største NASA nogensinde har bygget til en planetarisk mission og et af de største, der nogensinde har presset sig ind i JPLs historiske 85 fod høje, 25 fod brede (26 meter gange 8 meter) termiske vakuumkammer ( TVAC). Kendt som 25-fods Space Simulator, skaber kammeret et næsten perfekt vakuum indeni for at efterligne det luftløse miljø i rummet.

Samtidig udsatte ingeniører hardwaren for de høje temperaturer, den vil opleve på den side af Europa Clipper, der vender mod solen, mens rumfartøjet er tæt på Jorden. Stråler fra kraftige lamper i bunden af ​​rumsimulatoren hoppede af et massivt spejl i toppen for at efterligne den varme, som rumfartøjet vil udholde.

For at simulere rejsen væk fra solen, blev lamperne dæmpet og flydende nitrogen fyldte rør i kammervæggene for at afkøle dem til temperaturer, der replikerer rummet. Holdet målte derefter, om rumfartøjet kunne varme sig selv, og overvågede det med omkring 500 temperatursensorer, som hver var blevet fastgjort i hånden.

Se, hvordan ingeniører og teknikere flytter NASA's Europa Clipper ind i det termiske vakuumkammer på JPL i februar 2024. Kredit:NASA/JPL-Caltech

TVAC markerede kulminationen på miljøtest, som omfattede et regime af tests for at sikre, at de elektriske og magnetiske komponenter, der udgør rumfartøjet, ikke forstyrrer hinanden.

Orbiteren gennemgik også vibrations-, stød- og akustiktest. Under vibrationstestning blev rumfartøjet rystet gentagne gange - op og ned og fra side til side - på samme måde som det vil blive skubbet ombord på SpaceX Falcon Heavy-raketten under opflyvning. Choktest involverede pyroteknik for at efterligne det eksplosive stød rumfartøjet vil få, når det skilles fra raketten for at flyve sin mission.

Endelig sikrede akustiske tests, at Europa Clipper kunne modstå støjen fra opsendelsen, når rakettens rumlen er så høj, at det kan beskadige rumfartøjet, hvis det ikke er robust nok.

"Der er stadig arbejde at gøre, men vi er på vej til en rettidig lancering," sagde Evans. "Og det faktum, at denne test var så vellykket, er enormt positivt og hjælper os med at hvile lettere."

Ønsker at starte

Senere på foråret vil rumfartøjet blive sendt til NASAs Kennedy Space Center i Florida. Der vil hold af ingeniører og teknikere udføre de sidste forberedelser med øjnene på uret. Europa Clippers lanceringsperiode åbner den 10. oktober.

Efter opstigningen vil rumfartøjet glide mod Mars, og i slutningen af ​​februar 2025 vil det være tæt nok på at bruge den røde planets tyngdekraft til øget momentum. Derfra vil det soldrevne rumfartøj svinge tilbage mod Jorden for at få endnu et slingshot-boost – fra vores egen planets gravitationsfelt – i december 2026.

Derefter er det videre til det ydre solsystem, hvor Europa Clipper skal ankomme til Jupiter i 2030. Rumfartøjet vil kredse om gasgiganten, mens det flyver forbi Europa 49 gange og dykker så tæt som 25 kilometer fra månens overflade for at indsamle data med dens kraftfulde pakke af videnskabelige instrumenter. Den indsamlede information vil fortælle forskerne mere om månens vandige indre.

Leveret af NASA