エウロパクリッパー

宇宙船は木星の月、エウロパの近くのflybysを行います。

PowerEdit

放射性同位体熱電発電機(RTG)と太陽光発電源の両方がオービタに電力を供給するために評価されました。 太陽エネルギーは地球の軌道上にあるのと同じくらい木星で4%しか強いものではありませんが、太陽電池パネルで木星軌道の宇宙船に電力を供給することは、Junoミッションによって実証されました。 太陽電池パネルに代わるものは、プルトニウム238を燃料とするマルチミッション放射性同位体熱電発電機(MMRTG)であった。 電源はすでに火星科学研究所(MSL)のミッションで実証されています。 5つのユニットが用意され、1つは2020年の火星探査ミッションのために予約され、もう1つはバックアップとして予約された。 2013年9月、太陽電池アレイが宇宙船に電力を供給するためのより安価な選択肢であることが決定され、2014年10月3日、Europa Clipperに電力を供給するために太陽電池パネルが選ばれたことが発表された。 ミッションの設計者は、太陽はプルトニウムよりも安価であり、宇宙船で使用するのに実用的であると判断した。 プルトニウム発電機に比べて太陽電池パネルの重量が増加したにもかかわらず、車両の質量はまだ許容可能な打ち上げ限界内にあると予測されていた。初期の分析では、各パネルの表面積は18m2(190平方フィート)であり、木星を周回している間に太陽に向かって指し示すと150ワットを連続的に生成するこ エウロパの影にいる間、電池は宇宙船がデータを収集し続けることを可能にするでしょう。 しかし、電離放射線は太陽電池パネルを損傷する可能性があります。 エウロパ-クリッパーの軌道は木星の強い磁気圏を通過し、ミッションが進行するにつれて太陽電池パネルが徐々に劣化すると予想されています。 ソーラーパネルはオランダのAirbus Defence and Spaceによって提供されます。

Scientific payloadEdit

エウロパクリッパーミッションは、エウロパの内部と海、地質学、化学、居住性を研究するための9つの機器の洗練されたスイートが装備されています。 電子部品は、150キログラムのチタンとアルミニウムのシールドによって強烈な放射線から保護されます。 宇宙船のペイロードと軌道は、ミッションの設計が成熟するにつれて変更される可能性があります。 2015年に発表されたオービターのための九つの科学機器は、82キロ(181ポンド)の推定総質量を持っており、以下に記載されています:

エウロパ熱放出イメージングシステム(E-THEMIS)編集

エウロパ熱放出イメージングシステムは、このような空間に水のプルームを噴火潜在的な通 この装置は、フィリップ-クリステンセンによって開発された2001年のマーズ-オデッセイ-オービターの熱放射イメージングシステム(THEMIS)から派生したものである。

  • 主任研究員: Philip Christensen、アリゾナ州立大学

Mapping Imaging Spectrometer for Europa(MISE)Edit

Mapping Imaging Spectrometer For Europaは、エウロパの表面組成をプローブし、有機物(アミノ酸およびソリンを含む)、塩、酸水和物、水氷相、および他の材料の分布を特定し、マッピングするイメージング近赤外分光計です。 これらの測定から、科学者は月の表面組成を海洋の居住可能性に関連付けることができると期待しています。 MISEは、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所(APL)と共同で構築されています。

  • 主任研究者:Diana Blaney、ジェット推進研究所

Europa Imaging System(EIS)Edit

Europa Imaging Systemは、50m(160ft)の解像度でエウロパのほとんどをマッピングし、最大0.5mの解像度で選択された表面積の画像を提供する可視スペクトル広角および狭角カメラ装置である。

  • 主任研究員: Elizabeth Turtle,Applied Physics Laboratory

Europa Ultraviolet Spectrograph(Europa-UV)Edit

Europa Ultraviolet Spectrograph instrumentは、小さなプルームを検出することができ、月の外圏の組成とダイナミクスに関する貴重なデータを提供します。 主任研究者のKurt Retherfordは、ハッブル宇宙望遠鏡をUVスペクトルで使用している間にエウロパから噴出するプルームを発見したグループの一員でした。

  • 主任研究者:クルト*レサーフォード、南西研究所

エウロパ評価とサウンディングのためのレーダー: Ocean to Near-surface(REASON)Edit

The Radar for Europa Assessment and Sounding:Ocean to near-surface(REASON)は、エウロパの氷殻と内部の潜在的な水のポケットの隠された構造を明らかにし、エウロパの氷の地殻を特徴づけ、音を鳴らすように設計された二重周波数の氷貫通レーダー装置です。 この機器はジェット推進研究所によって構築されます。

  • 主任研究員: Donald Blankenship,University of Texas at Austin

Magnetometry(ICEMAG)を使用したエウロパの内部特性評価Edit

Magnetometry(ICEMAG)を使用したエウロパの内部特性評価は、コストオーバーのためにキャンセルされました。 より単純な磁力計に置き換えられます。

Plasma Instrument for Magnetic Sounding(PIMS)Edit

Plasma Instrument for Magnetic Sounding(PIMS)は、プラズマ電流によって生成される磁場を特徴付けるために、エウロパ周辺のプラズマを測定します。 これらのプラズマ電流は、エウロパの表面下の海の磁気誘導応答をマスクします。 磁力計と組み合わせて、エウロパの氷殻の厚さ、海の深さ、塩分を決定するための鍵です。 PIMSはまた、エウロパの表面から大気と電離層に物質を風化させ放出するメカニズムを調査し、エウロパがその地域の宇宙環境と木星の磁気圏にどのように影響するかを理解する。

  • 主任研究員: Joseph Westlake,Applied Physics Laboratory

Mass Spectrometer for Planetary Exploration(MASPEX)Edit

Mass Spectrometer for Planetary Exploration(MASPEX)は、エウロパの非常に希薄な大気と宇宙に放出された表面材料を測定することにより、表面と地下の海の組成を決定します。 MASPEXの開発を主導したJack Waiteは、カッシーニ宇宙船のイオンと中性質量分析計(INMS)の科学チームのリーダーでもありました。

  • 主任研究員: Jim Burch,Southwest Research Institute
  • Surface Dust Analyzer/SUrface Dust Analyzer(SUDA)Edit

    SUrface Dust Analyzer(SUDA)は、エウロパから放出された小さな固体粒子の組成を測定する質量分析計で、低高度のflybysで表面と潜在的なプルームを直接サンプリングする機会を提供します。 器械はejectaの氷の有機性および無機化合物の跡を識別することができる。

    • 主任研究員: Sascha Kempf,University of Colorado Boulder

    Possible secondary elementsEdit

    1U CubeSatは10cmキューブです。

    Europa Clipperミッションは、追加の飛行要素を運ぶために約250kgの余分な質量を考慮しました。 約十数の提案が提案されているが、コンセプト研究段階を超えたものはなく、エウロパクリッパーミッションのために計画されていない。 そのうちのいくつかは、次に説明します:

    ナノサテライト

    エウロパクリッパーミッションは、エピソード的な水プルームを飛ぶために軌道軌道や高度を簡単に変更することができない可能性があるため、ミッションに取り組んでいる科学者やエンジニアは、プルームを飛行し、エウロパの内部海の居住性を評価するために、おそらくイオンスラスタによって駆動されるCubeSat形式のいくつかの小型衛星を宇宙船から展開することを検討している。 いくつかの初期の提案には、Mini-MAGGIE、DARCSIDE、Sylph、CSALTが含まれています。 これらの概念は予備的な研究のために資金を供給されたが、ハードウェア開発や飛行のために考慮されたものはなかった。 エウロパ-クリッパーは、ナノサテライトからの信号を地球に中継していただろう。 推進力では、いくつかのナノサテライトはまた、エウロパの周りの軌道に入ることができる可能性があります。

    Secondary orbiters

    • Biosignature Explorer for Europa(BEE)

    NASAはまた、Biosignature Explorer for Europa(BEE)と呼ばれる追加の250kg(550lb)プローブのリリースを評価していました。 蜂のプルームの調査はガスクロマトグラフの分離と結合される証明された質量分析計が装備されていた。 また、クリッパー母船機器よりも優れた解像度で活性領域を撮像するために、可視および赤外線カメラと同様に、紫外線(UV)プルームを標的とするカメラを運 ビープローブは高度2-10kmで飛行し、その後すぐに出口を作り、放射線ベルトから遠く離れた分析を行った。

    • Europa Tomography Probe(etp)

    ヨーロッパの提案は、少なくとも半年間、極軌道上でエウロパを周回する磁力計を備えた独立した動力を与えられた宇宙船の概念であった。 それはエウロパの深い内部構造を決定し、氷の殻の厚さと海洋の深さの良い決定を提供したであろうが、これは間違いなく複数のフライバイで正確に行うことはできません。 インパクタプローブいくつかの提案されたインパクタプローブの概念には、オランダおよび英国によるものが含まれる。 フライバイサンプルリターン

    コロラド大学によるEuropa Life Signature Assayer(ELSA)のコンセプトは、二次ペイロードとして飛行された可能性のあるプローブで構成されていた。 エルザは、表面下の粒子のプルームを作成するために小さなインパクターを使用し、それがサンプルを収集し、ボード上でそれらを分析するために通過するこ この概念のバリエーションは1996年のアイスクリッパーであり、10kgのインパクターをメイン宇宙船から噴射してエウロパに衝突させ、高度約100kmの近くの宇宙にデブリ雲を作り、その後近くのフライバイで小さな宇宙船によってサンプリングされ、エウロパの重力を自由帰還軌道に使用する。 回収機構は暫定的にエアロゲル(スターダストミッションに似ている)であると考えられている。

    アドオンランダー historyEdit

    最も近いガリレオのフライバイ中に見られるように、高度560キロからエウロパの表面のビュー。

    初期のヨーロッパのクリッパーのコンセプトは、直径約1メートル、おそらく約230kg(510lb)、最大30kg(66lb)の計器と推進剤を含む固定着陸船を含むことを求めていた。 提案された機器は、表面の化学を決定するための質量分析計とラマン分光計であった。 着陸機は主な宇宙船によってエウロパに納入されることが提案され、おそらくアクティブなクレバスの近くに高精度の軟着陸のためにスカイクレーンシステムを必要とする。 着陸船は、バッテリーを使用して表面上で約10日間動作していたでしょう。

    エウロパクリッパーは、エウロパの表面の95%をピクセルあたり約50メートルで撮像するのに約三年かかるでしょう。 このデータを使用して、科学者は適切な着陸地点を見つけることができました。 着陸船を含む1つの見積もりでは、ミッションの費用に10億米ドルを追加する可能性があります。別の打ち上げ

    メイン記事:エウロパランダー(NASA)
    別々に打ち上げられたエウロパランダーミッション(2017デザイン)のアーティ

    2017年には、ほとんど知られていない表面に着陸できるシステムを設計することはリスクが大きすぎ、Europa Clipperは最初に詳細な偵察を行うことによ これにより、2017年には単独でのミッション案が提案された:エウロパ着陸船。 NASAのエウロパ-ランダーは、資金提供されていれば、エウロパ-クリッパー-ミッションによる研究を補完するために2025年に別々に打ち上げられる予定である。 資金提供された場合、約10の提案は、US$1で競争力のあるプロセスに進むために選択することができます。調査ごとに5万の予算。 大統領の2018年と2019年の連邦予算案は、Europa Landerに資金を提供していませんが、概念研究のためにUS$195百万を割り当てました。

    NASAの2021会計年度予算議会のオムニバス支出法案には、ミッションの将来が不確実になる以前の法案として、エウロパ着陸船を義務付ける言語や資金を含んでいなかった。

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