Hardware pro misi Europa Clipper

Jupiterův měsíc Europa má podle dosavadních poznatků potenciál k tomu, aby hostil život. Sonda Europa Clipper, která má tento svět prozkoumat, využije velkého množství průletů kolem tohoto měsíce, aby prozkoumala obyvatelnost tohoto oceánského světa. Tato americká vlajková loď kosmického výzkumu, která se vydá do vnější Sluneční soustavy, nedávno prošla mimořádně důležitou fází kritického zhodnocení návrhu. V rámci tohoto procesu experti posuzovali podrobný design sondy, aby se ujistili, že vše odpovídá požadavkům a je připraveno na kompletaci. Mise Europa Clipper je nyní připravena na plné spuštění výroby a zkoušek hardwaru. Projekt se také posouvá vstříc fázi montáže a zkoušek sondy a jejích špičkových vědeckých přístrojů.

Fotografie z 12. září 2019 zachycuje pracovníky JPL během instalace teplovodných trubic na panely určené pro sondu Europa Clipper. Trubičky se postarají o tepelnou pohodu důležitých částí sondy.

Fotografie z 12. září 2019 zachycuje pracovníky JPL během instalace teplovodných trubic na panely určené pro sondu Europa Clipper. Trubičky se postarají o tepelnou pohodu důležitých částí sondy. Zdroj: https://www.nasa.gov/

Některé údaje o měsíci Europa jsou dechberoucí, ať na ně člověk narazí kolikrát chce – třeba to, že podpovrchový oceán na tomto měsíci má dvakrát větší objem než všechny pozemské oceány! To dělá z Europy lákavý cíl pro průzkum, ale nízké teploty a povrch spalovaný radiací od Jupiteru dělají z tohoto měsíce mimořádně složitý cíl. Inženýři proto musí navrhnout sondu, která bude dost odolná na to, aby přečkala okolní radiaci a přesto byla dost citlivá na sběr vědeckých informací, které jsou nezbytné k porozumění podmínek, které na Europě panují.

Sonda Europa Clipper má kroužit kolem Jupiteru po eliptické oběžné dráze, na které se při každém běhu přiblíží k Europě, aby mohla provést podrobný průzkum. Vědci se chtějí zaměřit hlavně na podpovrchový oceán, mapování povrchu a jeho geologii, ale i na stopování výtrysků vodní páry, které mohou pronikat skrz ledovou krustu. Vývoj sondy zatím probíhá úspěšně, což potvrdila nedávno dokončená podrobná analýza NASA. Jde o již zmíněné kritické zhodnocení návrhu, v rámci kterého se odborníci skutečně ponořili hluboko do specifikací všemožných plánů jednotlivých vědeckých přístrojů – od kamer až po antény. Ale nešlo zdaleka jen o vědecké přístroje, ale o všechny palubní subsystémy – pohon, energetické hospodaření, avionika a palubní počítače.

Inženýři z JPL otestovali 17. prosince 2019 inženýrský model antény vysokofrekvenčního radaru. Anténa o délce 18 metrů byla během zkoušky připojena k věži.

Inženýři z JPL otestovali 17. prosince 2019 inženýrský model antény vysokofrekvenčního radaru. Anténa o délce 18 metrů byla během zkoušky připojena k věži. Zdroj: https://www.nasa.gov/

Ukázali jsme, že návrh našeho systému je opravdu hodně silný,“ říká Jan Chodas, projektová manažerka mise Europa Clipper z Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii a dodává: „Naše plány na dokončení vývoje a integraci jednotlivých částí jsou v souladu a systém jako celek má fungovat tak, jak je navržen. Cílem je shromažďovat vědecká měření, která potřebujeme k prozkoumání potenciální obyvatelnosti Europy.“ Kromě podrobných plánů se experti zapojení do projektu pustili do stavby prototypů a inženýrských modelů vědeckých přístrojů a inženýrských subsystémů, aby mohli ověřit, jak v praxi fungují. Odsud už je jen pomyslný krůček k letovému hardwaru. Většina se již staví – jednotlivé palubní subsystémy a přístroje si během uplynulého roku a půl prošly vlastními zhodnoceními návrhu.

Na Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) se pracuje s inženýrským modelem snímkovacího systému EIS (Europa Imaging System). Tyto inženýrské modely jsou určeny pouze k pozemním zkouškám. V tomto případě se konkrétně jedná o detektor a elektroniku širokoúhlé kamery WAC (Wide Angle Camera).

Na Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) se pracuje s inženýrským modelem snímkovacího systému EIS (Europa Imaging System). Tyto inženýrské modely jsou určeny pouze k pozemním zkouškám. V tomto případě se konkrétně jedná o detektor a elektroniku širokoúhlé kamery WAC (Wide Angle Camera). Zdroj: https://www.nasa.gov/

Jednou z nejviditelnějších součástí sondy Europa Clipper, bude její anténa o průměru 3 metry. Právě ona bude zodpovědná za přijímání signálů ze Země a odesílání vědeckých dat opačným směrem. Tento letový kus je již v závěrečné fázi vývoje. Na sondě však najdeme ještě něco, co bude na první pohled ještě výraznější, než zmíněná anténa – panely fotovoltaických článků, které se v kosmickém prostoru rozloží jako obří křídla. Výroba těchto panelů již také probíhá a bude to opravdový kolos – po kompletním rozložení dosáhne sonda rozpětí 30,5 metru, přičemž panely budou mít celkovou plochu lehce přes 90 metrů čtverečních.

Panely se připojí k pohonnému modulu, který postaví Johns Hopkins Applied Physics Lab (APL) ve městě Laurel, stát Maryland. Jádro pohonného modulu tvoří dva spojené válce, které společně dosahují výšky téměř tři metry a nesou nádrže na pohonné látky a 16 raketových motorů, které se společně postarají o pohon sondy. Právě tyto velkorozměrové válce představují vzorný příklad spolupráce, která je u podobných projektů nezbytná. Vznikly totiž ve zmíněné APL a poté byly přesunuty do JPL, kde proběhla instalace trubiček systému řízení teplotních podmínek Heat Redistribution System. Poté byly válce odeslány do Goddardova střediska v Greenbeltu, stát Maryland k instalaci pohonného subsystému. Našli bychom zde 400 svarů a každý z nich prošel rentgenovou kontrolou kvality. Právě tyto zevrubné zkoušky jsou nezbytným předpokladem pro úspěšnou instalaci pohonného subsystému.

Technici na Goddardově středisku 15. prosince 2020 cvičně sesadili válce jádra pohonného modulu sondy Europa Clipper.Tyto válce ponesou nádrže a raketové motory, které zajistí pohon sondy Europa Clipper.

Technici na Goddardově středisku 15. prosince 2020 cvičně sesadili válce jádra pohonného modulu sondy Europa Clipper.Tyto válce ponesou nádrže a raketové motory, které zajistí pohon sondy Europa Clipper. Zdroj: https://www.nasa.gov/

APL staví také telekomunikační modul pro rádiovou komunikací se Zemí a radiační monitor, který bude sledovat množství elektronů, které budou bombardovat sondu během více než 40 průletů kolem Europy. Na APL probíhá stavba několika letových exemplářů včetně ochranné schránky, která bude stínit nejdůležitější elektroniku před okolní intenzivní radiací. JPL má zase prsty ve stavbě a testech avionického subsystému včetně letového počítače, hardwaru pro distribuci elektrické energie, nebo letového softwaru, který je potřebný k provádění vědecké mise. Vynechat nemůžeme ani pozemní systémy, které se také musí připravit na start nové mise. Podpůrné pozemní vybavení bude potřebné i pro sestavování a zkoušky velkých letových kusů sondy Europa Clipper.

Je to mimořádně vzrušující čas pro všechny členy týmu – cítíme, že plody naší práce budou za několik let kroužit kolem Jupiteru,“ říká zastupující projektový manažer mise Europa Clipper, Jordan Evans z JPL a dodává: „Dokonce i navzdory pandemii Covid-19 náš tým jede na plný plyn. I při dodržování všech bezpečnostních protokolů a opatření experti stále pokračují v nezbytné práci na hardwaru, zatímco zbytek týmu dělá svou práci z domova.

Jupiterův měsíc Europa nafocený sondou Galileo - levý snímek zachycuje reálné barvy, ten napravo potom vznikl složením fotek pořízených přes fialový, zelený a infračervený filtr

Jupiterův měsíc Europa nafocený sondou Galileo – levý snímek zachycuje reálné barvy, ten napravo potom vznikl složením fotek pořízených přes fialový, zelený a infračervený filtr Zdroj: http://spaceflightnow.com/

Jak práce pokračuje, tak vedoucí pracovníci pomalu začínají plánovat vědeckou fázi mise. Přístroje na sondě budou měřit hloubku ledové krusty i podpovrchového oceánu, ale i to, jak slaný či hustý je. Další přístroje nám přinesou barevné detailní fotky povrchových geologických útvarů, na kterých bude možné vyhledávat potenciální místa výtrysků. Vědce mimořádně zajímá, co pokrývá povrch Europy. Jsou tu indicie, které naznačují, že tento materiál promíchaný s ledem by mohl pocházet z podpovrchového oceánu. Europa Clipper se zaměří také na gravitační pole měsíce, což vědci využijí jednak k tomu, aby lépe pochopili, jak se Europa ohýbá vlivem gravitačního působení Jupiteru, ale i k tomu, jak tato činnost může potenciálně ohřívat podpovrchový oceán.

Umělecká představa výtrysků vody na Europě

Umělecká představa výtrysků vody na Europě Zdroj: http://www.astronomy.com/

Pracujeme na něčem, co za deset let změní způsob, jakým přemýšlíme o pestrosti světů ve Sluneční soustavě i o tom, kde by dnes, nikoliv ve vzdálené minulosti, mohl existovat život,“ říká Robert Pappalardo z JPL, vědec zapojený do programu Europa Clipper. Jenže čím víc vědeckých přístrojů sonda ponese, tím více se mohou ovlivňovat a potenciálně i vzájemně komplikovat svůj provoz. „Momentálně pracujeme na tom, abychom se ujistili, že přístroje mohou pracovat ve stejnou dobu bez elektromagnetického rušení.“ Celý soubor vědeckých přístrojů podstoupí intenzivní zkoušky poté, co jednotlivé přístroje dorazí v průběhu roku 2021 do JPL. Na začátku roku 2022 by měla začít fáze činností spojených se sestavováním, testy a startem. „Za méně než rok se musí na jednom místě sejít veškerý hardware,“ říká Chodas a dodává: „Doručíme všechny části na jedno místo, abychom začali sestavovat kompletní letový exemplář, který pak plně integrovaný otestujeme a připravíme na start.“ Experti zapojení do programu momentálně počítají se startem mise v roce 2024.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia243211-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia243242-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia243233-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia243254-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24322e-1041.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2016/01/PIA00502.jpg
http://www.astronomy.com/…/News/2013/12/Europavaporplumes.jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

10 komentářů ke článku “Hardware pro misi Europa Clipper”

  1. Kamil napsal:

    Bude sonda něco zkoumat i mimo průlety kolem Europy?

  2. racek napsal:

    Vážení přátelé, zajímalo by mě, je-li už něco známo o nosiči této sondy? Artemis by jistě byla nejlepší, ale o ten kus asi probíhá soutěž. Velice děkuji.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.