PowerEdit
atât generatorul termoelectric radioizotop (RTG), cât și sursele de energie fotovoltaică au fost evaluate pentru a alimenta orbiterul. Deși energia solară este de doar 4% la fel de intensă la Jupiter ca și pe orbita Pământului, alimentarea unei nave spațiale orbitale Jupiter prin panouri solare a fost demonstrată de misiunea Juno. Alternativa la panourile solare a fost un generator termoelectric radioizotop cu mai multe misiuni (MMRTG), alimentat cu plutoniu-238. Sursa de energie a fost deja demonstrată în misiunea Mars Science Laboratory (MSL). Cinci unități au fost disponibile, una rezervată pentru misiunea rover Mars 2020 și alta ca rezervă. În septembrie 2013, s-a decis că matricea solară era opțiunea mai puțin costisitoare de alimentare a navei spațiale, iar la 3 octombrie 2014, s-a anunțat că panourile solare au fost alese pentru alimentarea Europa Clipper. Proiectanții misiunii au stabilit că energia solară era atât mai ieftină decât plutoniul, cât și practică de utilizat pe nava spațială. În ciuda greutății crescute a panourilor solare în comparație cu generatoarele alimentate cu plutoniu, masa vehiculului a fost proiectată să se încadreze în continuare în limite acceptabile de lansare.
analiza inițială sugerează că fiecare panou va avea o suprafață de 18 m2 (190 sq ft) și va produce 150 de wați continuu atunci când este îndreptat spre soare în timp ce orbitează Jupiter. În timp ce se află în umbra Europei, bateriile vor permite navei spațiale să continue colectarea de date. Cu toate acestea, radiațiile ionizante pot deteriora panourile solare. Orbita Europa Clipper va trece prin magnetosfera intensă a lui Jupiter, care se așteaptă să degradeze treptat panourile solare pe măsură ce misiunea progresează. Panourile solare vor fi furnizate de Airbus Defence and Space, Olanda.
sarcina utilă Științificăedit
Misiunea Europa Clipper este echipată cu o suită sofisticată de 9 instrumente pentru a studia interiorul și Oceanul, geologia, chimia și habitatele Europei. Componentele electronice vor fi protejate de radiațiile intense printr-un scut de titan și aluminiu de 150 de kilograme. Sarcina utilă și traiectoria navei spațiale pot fi modificate pe măsură ce proiectul misiunii se maturizează. Cele nouă instrumente științifice pentru orbiter, anunțate în Mai 2015, au o masă totală estimată de 82 kg (181 lb) și sunt enumerate mai jos:
Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS)Edit
Europa Thermal Emission Imaging System va furniza imagini multi-spectrale de înaltă rezoluție spațială a Europei în benzile cu infraroșu mediu și infraroșu îndepărtat pentru a ajuta la detectarea siturilor active, cum ar fi potențialele orificii de aerisire care erup pene de apă în spațiu. Acest instrument este derivat din Sistemul de imagistică cu emisie termică (THEMIS) de pe orbiterul Mars Odyssey din 2001, dezvoltat și de Philip Christensen.
- investigator Principal: Philip Christensen, Arizona State University
Spectrometru de cartografiere a imaginilor pentru Europa (MISE)Edit
spectrometrul de cartografiere a imaginilor pentru Europa este un spectrometru de imagistică în infraroșu apropiat pentru a sonda compoziția suprafeței Europei, identificând și cartografiind distribuțiile de substanțe organice (inclusiv aminoacizi și tholine), săruri, hidrați de acid, faze de gheață de apă și alte materiale. Din aceste măsurători, oamenii de știință se așteaptă să poată relaționa compoziția suprafeței Lunii cu habitatele oceanului său. MISE este construit în colaborare cu laboratorul de Fizică Aplicată al Universității Johns Hopkins (APL).
- investigator principal: Diana Blaney, Jet Propulsion Laboratory
Europa Imaging System (EIS)Edit
Europa Imaging System este un instrument de cameră cu unghi larg și îngust cu spectru vizibil, care va cartografia cea mai mare parte a Europei la o rezoluție de 50 M (160 ft) și va furniza imagini ale suprafețelor selectate la o rezoluție de până la 0,5 m.
- investigator Principal: Elizabeth Turtle, Laboratorul de Fizică Aplicată
Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS)Edit
instrumentul Europa Ultraviolet Spectrograph va fi capabil să detecteze mici pene și va furniza date valoroase despre compoziția și dinamica exosferei lunii. Cercetătorul principal Kurt Retherford a făcut parte dintr-un grup care a descoperit pene care erupeau din Europa în timp ce folosea Telescopul Spațial Hubble în spectrul UV.
- investigator Principal: Kurt Retherford, Southwest Research Institute
Radar pentru evaluarea și sondarea Europei: Ocean to Near-surface (REASON)Edit
radarul pentru Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) este un instrument radar de penetrare a gheții cu dublă frecvență care este conceput pentru a caracteriza și a suna crusta de gheață a Europei de la aproape de suprafață până la ocean, dezvăluind structura ascunsă a învelișului de gheață al Europei și potențialele buzunare de apă din interior. Acest instrument va fi construit de Jet Propulsion Laboratory.
- investigator Principal: Donald Blankenship, Universitatea Texas din Austin
caracterizarea interioară a Europei folosind Magnetometria (ICEMAG)Edit
caracterizarea interioară a Europei folosind Magnetometria (ICEMAG) a fost anulată din cauza depășirilor de costuri. Va fi înlocuit cu un magnetometru mai simplu.
instrument cu plasmă pentru sondare magnetică (PIMS)Edit
instrumentul cu plasmă pentru sondare magnetică (PIMS) măsoară plasma din jurul Europei pentru a caracteriza câmpurile magnetice generate de curenții plasmatici. Acești curenți de plasmă maschează răspunsul de inducție magnetică al Oceanului subteran al Europei. În combinație cu un magnetometru, este esențial pentru determinarea grosimii învelișului de gheață al Europei, adâncimea oceanului și salinitatea. PIMS va cerceta, de asemenea, mecanismele responsabile de intemperii și eliberarea materialului de pe suprafața Europei în atmosferă și ionosferă și va înțelege modul în care Europa influențează mediul său spațial local și magnetosfera lui Jupiter.
- investigator Principal: Joseph Westlake, Laboratorul de Fizică Aplicată
Spectrometru de masă pentru explorare planetară (MASPEX)Edit
spectrometrul de masă pentru explorare planetară (MASPEX) va determina compoziția suprafeței și a oceanului subteran prin măsurarea atmosferei extrem de subțiri a Europei și a oricăror materiale de suprafață ejectate în spațiu. Jack Waite, care a condus dezvoltarea MASPEX, a fost, de asemenea, conducerea echipei științifice a spectrometrului de masă ionic și neutru (INMS) pe Cassini nave spațiale.
- investigator Principal: Jim Burch, Southwest Research Institute
- investigator Principal: Sascha Kempf, Universitatea din Colorado Boulder
- Biosignature Explorer pentru Europa (BEE)
- Europa tomography Probe (ETP)
Surface Dust Analyzer/SUrface Dust Analyzer (SUDA)Edit
SUrface Dust Analyzer (SUDA) este un spectrometru de masă care va măsura compoziția particulelor solide mici ejectate din Europa, oferind posibilitatea de a proba direct suprafața și potențialele pene pe flybys de joasă altitudine. Instrumentul este capabil să identifice urme de compuși organici și anorganici în gheața ejectei.
posibile elemente secundaredit
Misiunea Europa Clipper a considerat o masă suplimentară de aproximativ 250 kg pentru a transporta un element de zbor suplimentar. Au fost sugerate aproximativ o duzină de propuneri, dar niciuna nu a depășit faza de studiu a conceptului și niciuna nu este planificată pentru Misiunea Europa Clipper. Câteva dintre acestea sunt descrise în continuare:deoarece Misiunea Europa Clipper s-ar putea să nu-și poată modifica cu ușurință traiectoria orbitală sau altitudinea pentru a zbura prin penele de apă episodice, oamenii de știință și inginerii care lucrează la misiune au investigat desfășurarea de pe nava spațială a mai multor sateliți miniaturizați ai formatului CubeSat, posibil conduși de propulsoare ionice, pentru a zbura prin penele și pentru a evalua habitabilitatea oceanului intern al Europei. Unele propuneri timpurii includ Mini-MAGGIE, DARCSIDE, Sylph și CSALT. Aceste concepte au fost finanțate pentru studii preliminare, dar niciunul nu a fost luat în considerare pentru dezvoltarea hardware sau zbor. Europa Clipper ar fi transmis semnale de la nanosateliți înapoi pe Pământ. Cu propulsie, unii nanosateliți ar putea fi, de asemenea, capabili să intre pe orbită în jurul Europei.
Orbitatori secundari
NASA a evaluat, de asemenea, eliberarea unei sonde suplimentare de 250 kg (550 lb) numită Biosignature Explorer pentru Europa (BEE), care ar fi fost echipată cu un motor bi-propulsor de bază și propulsoare cu gaz rece pentru a fi mai agile și mai receptive la activitatea episodică de pe Europa și a eșantiona și analiza penele de apă pentru biosignaturi și dovezi de viață înainte ca acestea să fie distruse de radiații. Sonda Bee plume ar fi fost echipată cu un spectrometru de masă dovedit combinat cu separarea cromatografului de gaz. De asemenea, ar purta o cameră de direcționare a penei ultraviolete (UV), precum și camere vizibile și infraroșii pentru a imagina regiunea activă cu o rezoluție mai bună decât instrumentele navei mamă Clipper. Sonda de albine ar fi zburat la 2-10 km altitudine, apoi a făcut o ieșire rapidă și a efectuat analiza departe de centurile de radiații.
o propunere Europeană a fost un concept pentru o navă spațială independentă echipată cu un magnetometru care ar orbita Europa pe o orbită polară timp de cel puțin șase luni. Ar fi determinat structura interioară profundă a Europei și ar fi oferit o bună determinare a grosimii învelișului de gheață și a adâncimii oceanului, ceea ce, fără îndoială, nu poate fi realizat cu exactitate de mai multe zboruri. Sonde Impactor unele concepte propuse de sondă impactor includ cele ale Olandei și Regatului Unit. Conceptul Europa Life Signature Assayer (ELSA) de la Universitatea din Colorado a constat dintr-o sondă care ar fi putut fi zburată ca o sarcină utilă secundară. ELSA ar fi folosit un mic element de lovire pentru a crea un nor de particule subterane și le-ar fi catapultat la altitudini unde ar fi putut trece pentru a colecta probe și a le analiza la bord. O variantă a acestui concept este mașina de tuns gheață din 1996, care implică un element de lovire de 10 kg care ar fi aruncat de la nava spațială principală la impact Europa, creând astfel un nor de resturi în spațiul din apropiere la aproximativ 100 km Altitudine, eșantionat ulterior de o mică navă spațială pe un zbor apropiat și folosiți forța gravitațională a Europei pentru o traiectorie de întoarcere liberă. Mecanismul de colectare este considerat provizoriu a fi aerogel (similar cu misiunea Stardust).
Add-on lander historyEdit
Un concept Timpuriu Europa Clipper a solicitat includerea unui lander staționar de aproximativ 1 metru în diametru, poate aproximativ 230 kg (510 lb) cu maximum 30 kg (66 lb) pentru instrumente plus propulsor. Instrumentele sugerate au fost un spectrometru de masă și un spectrometru Raman pentru a determina chimia suprafeței. Landerul a fost propus să fie livrat către Europa de către nava spațială principală și, eventual, necesită sistemul Sky crane pentru o aterizare moale și de înaltă precizie lângă o crevasă activă. Landerul ar fi funcționat aproximativ 10 zile la suprafață folosind energia bateriei.
Europa Clipper ar dura aproximativ trei ani pentru a imagina 95% din suprafața Europei la aproximativ 50 de metri pe pixel. Cu aceste date, oamenii de știință ar putea găsi apoi un loc de aterizare adecvat. Printr-o estimare, inclusiv un lander ar putea adăuga până la 1 miliard de dolari SUA la costul misiunii.
lansare separată
s-a stabilit în februarie 2017 că proiectarea unui sistem capabil să aterizeze pe o suprafață despre care se știe foarte puțin este un risc prea mare și că Europa Clipper va pune bazele unei viitoare misiuni de aterizare prin efectuarea mai întâi a unei recunoașteri detaliate. Acest lucru a dus la o propunere de misiune autonomă în 2017: Europa Lander. Landerul NASA Europa, dacă va fi finanțat, va fi lansat separat în 2025 pentru a completa studiile Misiunii Europa Clipper. Dacă sunt finanțate, aproximativ 10 propuneri pot fi selectate pentru a intra într-un proces competitiv cu 1 USD.5 milioane de buget pe anchetă. Propunerile de buget federal ale Președintelui pentru 2018 și 2019 nu finanțează Europa Lander, dar au alocat 195 de milioane de dolari SUA pentru studii de concept.bugetul NASA pentru anul fiscal 2021 în proiectul de lege privind cheltuielile Omnibus al Congresului nu a inclus nicio limbă care să mandateze sau să finanțeze Europa Lander, deoarece proiectele de lege anterioare fac viitorul misiunii incert.