Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA's Europa Clipper overleeft en gedijt in de ruimte op aarde

Europa Clipper is te zien in de 25-Foot Space Simulator op JPL in februari, vóór de start van de thermische vacuümtests. Een reeks tests zorgt ervoor dat het NASA-ruimtevaartuig bestand is tegen de extreem warme, koude en luchtloze omgeving van de ruimte. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Over minder dan zes maanden zal NASA de Europa Clipper lanceren voor een reis van 2,6 miljard kilometer naar Jupiters oceaanmaan Europa. Van de wilde trillingen van de raketrit tot de intense hitte en kou van de ruimte tot de straffende straling van Jupiter:het wordt een reis van uitersten. Het ruimtevaartuig heeft onlangs een reeks zware tests ondergaan in het Jet Propulsion Laboratory van het agentschap in Zuid-Californië om er zeker van te zijn dat het de uitdaging aankan.



De reeks tests, die milieutests worden genoemd, simuleert de omgeving waarmee het ruimtevaartuig zal worden geconfronteerd, waarbij het wordt blootgesteld aan trillingen, kou, luchtloosheid, elektromagnetische velden en meer.

"Dit waren de laatste grote tests om eventuele gebreken te ontdekken", zegt Jordan Evans van JPL, de projectmanager van de missie. "Onze ingenieurs hebben een goed ontworpen en uitdagende reeks tests uitgevoerd die het systeem op de proef stelden. Wat we ontdekten is dat het ruimtevaartuig overweg kan met de omgevingen die het tijdens en na de lancering zal tegenkomen. Het systeem presteerde zeer goed en werkt zoals verwacht ."

De gans

De meest recente milieutest voor Europa Clipper was ook een van de meest uitgebreide en nam 16 dagen in beslag. Het ruimtevaartuig is het grootste dat NASA ooit heeft gebouwd voor een planetaire missie en een van de grootste die ooit in JPL's historische thermische vacuümkamer van 26 meter bij 8 meter is geperst. TVAC). De kamer staat bekend als de 25-voet Space Simulator en creëert binnenin een vrijwel perfect vacuüm om de luchtloze omgeving van de ruimte na te bootsen.

Tegelijkertijd hebben ingenieurs de hardware onderworpen aan de hoge temperaturen die het zal ervaren aan de kant van Europa Clipper die naar de zon is gericht terwijl het ruimtevaartuig zich dicht bij de aarde bevindt. Stralen van krachtige lampen aan de onderkant van de Space Simulator weerkaatsten door een enorme spiegel aan de bovenkant om de hitte na te bootsen die het ruimtevaartuig zal verdragen.

Om de reis weg van de zon te simuleren, werden de lampen gedimd en werden met vloeibare stikstof buizen in de kamerwanden gevuld om ze af te koelen tot temperaturen die de ruimte nabootsten. Vervolgens peilde het team of het ruimtevaartuig zichzelf kon opwarmen, door het in de gaten te houden met ongeveer 500 temperatuursensoren, die allemaal met de hand waren bevestigd.

Kijk hoe ingenieurs en technici NASA's Europa Clipper in februari 2024 naar de thermische vacuümkamer van JPL verplaatsen. Credit:NASA/JPL-Caltech

TVAC markeerde het hoogtepunt van milieutests, waaronder een reeks tests om ervoor te zorgen dat de elektrische en magnetische componenten waaruit het ruimtevaartuig bestaat, elkaar niet hinderen.

De orbiter onderging ook tests op het gebied van trillingen, schokken en akoestiek. Tijdens trillingstests werd het ruimtevaartuig herhaaldelijk geschud – op en neer en van links naar rechts – op dezelfde manier waarop het tijdens het opstijgen aan boord van de SpaceX Falcon Heavy-raket zal worden geduwd. Bij schoktesten werd pyrotechniek gebruikt om de explosieve schok na te bootsen die het ruimtevaartuig krijgt wanneer het zich losmaakt van de raket om zijn missie te vliegen.

Ten slotte hebben akoestische tests ervoor gezorgd dat de Europa Clipper het geluid van de lancering kon weerstaan, wanneer het gerommel van de raket zo luid is dat het het ruimtevaartuig kan beschadigen als het niet stevig genoeg is.

"Er is nog werk aan de winkel, maar we liggen op koers voor een tijdige lancering", aldus Evans. "En het feit dat deze tests zo succesvol waren, is enorm positief en helpt ons gemakkelijker te rusten."

Ik wil lanceren

Later dit voorjaar zal het ruimtevaartuig naar het Kennedy Space Center van NASA in Florida worden verscheept. Daar zullen teams van ingenieurs en technici met de ogen op de klok de laatste voorbereidingen uitvoeren. De lanceringsperiode van Europa Clipper begint op 10 oktober.

Na de lancering zal het ruimtevaartuig richting Mars vliegen, en eind februari 2025 zal het dichtbij genoeg zijn om de zwaartekracht van de Rode Planeet te gebruiken voor extra momentum. Van daaruit zal het ruimtevaartuig op zonne-energie in december 2026 terugzwaaien naar de aarde om nog een katapult te krijgen – van het zwaartekrachtveld van onze eigen planeet.

Vervolgens gaat het verder naar het buitenste zonnestelsel, waar Europa Clipper naar verwachting in 2030 bij Jupiter zal aankomen. Het ruimtevaartuig zal in een baan om de gasreus draaien terwijl het 49 keer langs Europa vliegt, waarbij het tot op 25 kilometer afstand van de maan duikt. oppervlak om gegevens te verzamelen met zijn krachtige reeks wetenschappelijke instrumenten. De verzamelde informatie zal wetenschappers meer vertellen over het waterige binnenste van de maan.

Geleverd door NASA