PowerEdit
mind a radioizotóp termoelektromos generátort (RTG), mind a fotovoltaikus energiaforrásokat értékelték a keringő áramellátásához. Bár a napenergia csak 4% – kal olyan intenzív a Jupiternél, mint a Föld pályáján, a Jupiter orbitális űrhajó napelemekkel történő táplálását a Juno küldetés. A napelemek alternatívája egy több missziós radioizotóp termoelektromos generátor (MMRTG) volt, amelyet plutónium-238 táplált. Az áramforrást már bemutatták a Mars Science Laboratory (MSL) misszióban. Öt egység állt rendelkezésre, az egyiket a Mars 2020 rover misszióra, a másikat pedig tartalékként tartották fenn. Szeptemberben 2013, úgy döntöttek, hogy a napelem tömb volt az olcsóbb lehetőség, hogy a hatalom az űrhajó, és október 3-án 2014-ben bejelentették, hogy napelemek választották a hatalom Europa Clipper. A misszió tervezői megállapították, hogy a napenergia olcsóbb, mint a plutónium, és praktikus az űrhajón. A plutóniummal működő generátorokhoz képest megnövekedett napelemek súlya ellenére a jármű tömege az előrejelzések szerint továbbra is elfogadható indítási határokon belül marad.
a kezdeti elemzés azt sugallja, hogy minden panel felülete 18 m2 (190 négyzetláb) lesz, és folyamatosan 150 wattot termel, amikor a Nap felé mutat, miközben a Jupiter körül kering. Az Europa árnyékában az akkumulátorok lehetővé teszik az űrhajó számára az adatok gyűjtését. Az ionizáló sugárzás azonban károsíthatja a napelemeket. Az Europa Clipper pályája áthalad a Jupiter intenzív magnetoszféráján, amely várhatóan fokozatosan lebontja a napelemeket a küldetés előrehaladtával. A napelemeket a Holland Airbus Defence and Space biztosítja.
Scientific payloadEdit
az Europa Clipper misszió 9 műszerből álló kifinomult csomaggal van felszerelve, hogy tanulmányozza Európa belsejét és óceánját, geológiáját, kémiáját és lakhatóságát. Az elektronikus alkatrészeket egy 150 kilogrammos titán és alumínium pajzs védi az intenzív sugárzástól. Az űrhajó hasznos terhelése és pályája változhat, ahogy a küldetés tervezése érlelődik. Az orbiter kilenc tudományos műszere, amelyet 2015 májusában jelentettek be, becsült össztömege 82 kg (181 Font) , az alábbiakban felsorolva:
Europa Thermal Emission Imaging System (e-THEMIS)Szerkesztés
az Europa Thermal Emission Imaging System nagy térbeli felbontású, többspektrális képalkotást biztosít az Europa-ról a közép-infravörös és a távoli infravörös sávokban, hogy segítsen felismerni az aktív helyeket, például a vízsugarakat az űrbe kitörő potenciális szellőzőnyílásokat. Ez az eszköz a 2001-es Mars Odyssey orbiter termikus emissziós képalkotó rendszeréből (THEMIS) származik, amelyet szintén Philip Christensen fejlesztett ki.
- vezető kutató: Philip Christensen, Arizona State University
Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE)Szerkesztés
a Mapping Imaging Spectrometer for Europa egy képalkotó közeli infravörös spektrométer, amely megvizsgálja az Europa felületi összetételét, azonosítja és feltérképezi a szerves anyagok (beleértve az aminosavakat és a tholinokat), sókat, savas hidrátokat, vízjégfázisokat és más anyagokat. Ezekből a mérésekből a tudósok arra számítanak, hogy képesek lesznek összekapcsolni a Hold felszíni összetételét az óceán lakhatóságával. A MISE a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai laboratóriumával (APL) együttműködve épül fel.
- vezető nyomozó: Diana Blaney, Jet Propulsion Laboratory
Europa Imaging System (Eis)Edit
az Europa Imaging System egy látható spektrumú széles és keskeny látószögű kameraeszköz, amely az Europa nagy részét 50 m (160 láb) felbontással fogja leképezni, és a kiválasztott felületekről legfeljebb 0,5 m felbontású képeket biztosít.
- vezető kutató: Elizabeth Turtle, Applied Physics Laboratory
Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS)Szerkesztés
az Europa Ultraviolet Spectrograph műszer képes lesz észlelni a kis tollakat, és értékes adatokat szolgáltat a Hold exoszférájának összetételéről és dinamikájáról. Kurt Retherford vezető kutató egy olyan csoport tagja volt, amely felfedezte az Európából kitörő tollakat, miközben a Hubble Űrteleszkópot használta az UV spektrumban.
- vezető kutató: Kurt Retherford, Southwest Research Institute
Radar az Europa értékeléséhez és hangzásához: Ocean to Near-surface (REASON)Edit
a Radar Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) egy kettős frekvenciájú jég behatoló radar eszköz, amelyet arra terveztek, hogy jellemezze és hangot adjon az Europa jégkéregének a felszín közeli óceántól az óceánig, felfedve az Europa jéghéjának rejtett szerkezetét és a benne lévő potenciális vízzárókat. Ezt az eszközt a Jet Propulsion Laboratory fogja megépíteni.
- vezető kutató: Donald Blankenship, Texasi Egyetem, Austin
az Europa belső jellemzése Magnetometriával (ICEMAG)Szerkesztés
az Europa belső jellemzését Magnetometriával (ICEMAG) a költségtúllépések miatt törölték. Helyébe egy egyszerűbb magnetométer lép.
Plasma Instrument for Magnetic Sounding (Pims)Szerkesztés
a Plasma Instrument for Magnetic Sounding (Pims) méri az Europa-t körülvevő plazmát, hogy jellemezze a plazmaáramok által generált mágneses mezőket. Ezek a plazmaáramok elfedik az Europa felszín alatti óceánjának mágneses indukciós válaszát. A magnetométerrel együtt kulcsfontosságú az Európa jéghéja vastagságának, az óceán mélységének és sótartalmának meghatározásához. A PIMS megvizsgálja azokat a mechanizmusokat is, amelyek felelősek az időjárásért és az anyagoknak az Europa felszínéről a légkörbe és az ionoszférába történő kibocsátásáért, valamint annak megértéséért, hogy az Europa hogyan befolyásolja a helyi űrkörnyezetet és a Jupiter magnetoszféráját.
- vezető kutató: Joseph Westlake, Applied Physics Laboratory
Mass Spectrometer for Planetary Exploration (MASPEX)Szerkesztés
a mass spectrometer for Planetary Exploration (MASPEX) meghatározza a felszín és a felszín alatti óceán összetételét az Europa rendkívül gyenge légkörének és az űrbe kibocsátott felszíni anyagoknak a mérésével. Jack Waite, aki a MASPEX fejlesztését vezette, szintén a Cassini űrhajó Ion and Neutral Mass spectrometer (INMS) Tudományos csapatának vezetője volt.
- vezető kutató: Jim Burch, Southwest Research Institute
Surface Dust Analyzer|SUrface Dust Analyzer (Suda)Szerkesztés
a SUrface Dust Analyzer (Suda) egy tömegspektrométer, amely az Európából kilökődő kis szilárd részecskék összetételét méri, lehetőséget biztosítva a felület és a potenciális tollak közvetlen mintavételére az alacsony magasságú flybys-en. A műszer képes azonosítani a szerves és szervetlen vegyületek nyomait az ejecta jégében.
- vezető kutató: Sascha Kempf, University of Colorado Boulder
lehetséges másodlagos elemekszerkesztés
az Europa Clipper küldetés körülbelül 250 kg extra tömeget vett figyelembe egy további repülési elem szállítására. Körülbelül egy tucat javaslatot javasoltak, de egyik sem lépett túl a koncepcióvizsgálati szakaszon, és egyiket sem tervezik az Europa Clipper misszióra. Ezek közül néhányat a következőkben ismertetünk:mivel az Europa Clipper küldetés nem biztos, hogy képes könnyen módosítani pályáját vagy magasságát, hogy átrepüljön az epizodikus vízsugarakon, a küldetésen dolgozó tudósok és mérnökök megvizsgálták, hogy az űrhajóról több miniatűr műholdat telepítenek a CubeSat formátum, esetleg ionhajtóművek hajtják, hogy repüljenek át a tollakon, és felmérjék az Európa belső óceánjának lakhatóságát. Néhány korai javaslatok közé Mini-MAGGIE, DARCSIDE, Sylph és CSALT. Ezeket a fogalmakat előzetes tanulmányokhoz finanszírozták, de egyiket sem vették figyelembe hardverfejlesztés vagy repülés. Az Europa Clipper továbbította volna a nanoszatellitekből származó jeleket a földre. A meghajtással néhány nanoszatellit is képes lehet pályára lépni az Europa körül.
másodlagos keringők
- Biosignature Explorer for Europa (BEE)
a NASA egy további 250 kg-os (550 lb) szonda felszabadulását is értékelte, amelyet biosignature Explorer for Europa (BEE) néven neveztek el, amelyet egy alapvető bi-hajtóanyagú motorral és hideg gázhajtóművel szereltek volna fel, hogy agilisabbak legyenek és reagáljanak az Europa epizódikus tevékenységére, és mintát vegyenek és elemezzék a biosignatures és az élet bizonyítékait, mielőtt a sugárzás megsemmisítené őket. A BEE plume szondát bevált tömegspektrométerrel szerelték volna fel, gázkromatográf elválasztással kombinálva. Ezenkívül ultraibolya (UV) célzókamerát, valamint látható és infravörös kamerákat is hordozna, hogy az aktív régiót jobb felbontással ábrázolja, mint a Clipper anyahajó műszerei. A BEE szonda 2-10 km magasságban repült volna át, majd gyorsan kilépett, és elvégezte az elemzést a sugárzási övektől távol.
- Europa Tomography Probe (ETP)
egy európai javaslat egy független, meghajtású, magnetométerrel felszerelt űrhajó koncepciója volt, amely legalább hat hónapig poláris pályán keringene az Europa körül. Ez meghatározta volna az Europa mély belső szerkezetét, és jól meghatározta volna a jéghéj vastagságát és az óceán mélységét, amit vitathatatlanul nem lehet pontosan megtenni több flybyvel. Ütközésmérő szondák néhány javasolt ütközésmérő szonda-koncepció magában foglalja a Hollandia és az Egyesült Királyság. Flyby sample return
a Colorado Egyetem Europa Life Signature Assayer (Elsa) koncepciója egy szondából állt, amelyet másodlagos hasznos teherként lehetett volna repülni. Az ELSA egy kis ütközésmérőt használt volna, hogy felszín alatti részecskéket hozzon létre, és katapultálta őket olyan magasságokba, ahol képes lett volna áthaladni, hogy mintákat gyűjtsön és elemezze őket a fedélzeten. Ennek a koncepciónak a változata az 1996-os Jégvágó, amely magában foglal egy 10 kg-os ütközésmérőt, amelyet a fő űrhajóból kidobnának, hogy becsapódjanak Európa, ezáltal törmelékfelhőt hozva létre a közeli térben körülbelül 100 km magasságban, ezt követően egy kis űrhajó mintavételezi egy közeli repülésen, és használja az Europa gravitációs erejét a szabad visszatérési pályához. A gyűjtési mechanizmust feltételesen aerogelnek tekintik (hasonló a Stardust küldetéshez).
Add-on Lander historyEdit
egy korai Europa Clipper koncepció egy körülbelül 1 méter átmérőjű, talán körülbelül 230 kg (510 lb) átmérőjű, legfeljebb 30 kg (66 lb) eszközhöz plusz hajtóanyag. A javasolt eszközök egy tömegspektrométer és egy Raman spektrométer voltak a felület kémiájának meghatározására. Azt javasolták, hogy a leszállót a fő űrhajó szállítsa az Europa-ba, és valószínűleg szükség van a sky crane rendszerre a nagy pontosságú, puha leszálláshoz egy aktív hasadék közelében. A leszálló körülbelül 10 napig működött volna a felszínen akkumulátorral.
az Europa Clipper körülbelül három évig tartana, hogy az Europa felületének 95% – át képpontonként körülbelül 50 méteren ábrázolja. Ezekkel az adatokkal a tudósok megfelelő leszállási helyet találhatnak. Egy becslés szerint, beleértve a leszállót, akár 1 milliárd dollárt is hozzáadhat a misszió költségeihez.
külön indítás
2017 februárjában megállapították, hogy egy olyan rendszer megtervezése, amely képes leszállni egy olyan felületre, amelyről nagyon keveset tudunk, túl nagy kockázatot jelent, és hogy az Europa Clipper megalapozza a jövőbeni leszállási küldetést, először részletes felderítéssel. Ennek eredményeként 2017-ben önálló missziós javaslat született: az Europa Lander. A NASA Europa Lander, ha finanszírozzák, 2025-ben külön indul, hogy kiegészítse az Europa Clipper misszió tanulmányait. Ha finanszírozzák, körülbelül 10 javaslatot lehet kiválasztani, hogy folytassák a versenyfolyamatot egy US$1-val.5 millió költségvetés vizsgálatonként. Az elnök 2018-as és 2019-es szövetségi költségvetési javaslatai nem finanszírozzák az Europa Landert, de 195 millió dollárt különítettek el koncepciókutatásokra.
a NASA 2021-es pénzügyi évének költségvetése a Kongresszus Omnibus kiadási törvényjavaslatában nem tartalmazott semmilyen nyelvi megbízást vagy finanszírozást az Europa Lander számára, mivel a korábbi törvényjavaslatok bizonytalanná tették a misszió jövőjét.