NASAがエウロパクリッパー宇宙船の主要構造を完成-氷木星エウロパで生命を探索する

NASAのエウロパクリッパー宇宙船のアーティストレンダリング。 クレジット：NASA / JPL-Caltech

Jupiter’s icy moon takes a big step forward as engineers deliver a major component of the spacecraft.

Europa, Jupiter’s icy moon, almost certainly has a vast ocean beneath its icy shell. In fact, scientists believe this ocean contains more water than all of Earth’s oceans combined. The complex chemistry required for life as we know it to exist requires liquid water, making this ocean one of the key reasons astrobiologists want to study Europa.

NASA’s Europa Clipper will be equipped with science instruments needed to study Europa to see if it harbors conditions suitable for supporting life. It is expected to launch in 2024 and take several years to reach Jupiter. Once there, it will orbit the planet, during which it will soar past Europa some 45 times or so. During each flyby, it will scan the moon and then report the data back to Earth.

Now, the main body of NASA’s Europa Clipper spacecraft has just been delivered to the agency’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Southern California. Over the next two years there, engineers and technicians will finish assembling the craft by hand before testing it to make sure it can withstand the journey to Jupiter’s icy moon Europa.

NASA’s Europa Clipper spacecraft is visible in a main clean room at JPL, as engineers and technicians inspect it just after delivery in early June 2022. Credit: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

The spacecraft body is the mission’s workhorse. Standing 10 feet (3 meters) tall and 5 feet (1.5 meters) wide, it’s an aluminum cylinder integrated with electronics, radios, thermal loop tubing, cabling, and the propulsion system. With its solar arrays and other deployable equipment stowed for launch, Europa Clipper will be as large as an SUV; when extended, the solar arrays make the craft the size of a basketball court. It is the largest NASA spacecraft ever developed for a planetary mission.

“It’s an exciting time for the whole project team and a huge milestone,” said Jordan Evans, the mission’s project manager at JPL. “This delivery brings us one step closer to launch and the Europa Clipper science investigation.”

このビデオは、NASAのエウロパクリッパー宇宙船のコアが南カリフォルニアにあるジェット推進研究所に届けられたことを示しています。 宇宙船の本体は、ジョンズホプキンス応用物理研究所がジェット推進研究所とNASAのゴダード宇宙飛行センターと共同で設計および製造しました。 クレジット：NASA / JPL-Caltech

2024年10月に打ち上げられる予定のエウロパクリッパーは、エウロパに乗って50便近くを飛行します。科学者たちは、地球の海の2倍の水を含む内海を抱えていると確信しています。 海は現在、生命を維持するのに十分な条件を持っているかもしれません。 宇宙船の9つの科学機器は、エウロパの大気、表面、内部に関するデータを収集します。これらの情報は、科学者が海の深さと塩分、氷の地殻の厚さ、地下水を宇宙に噴出する可能性のあるプルームを測定するために使用します。

これらの装置はすでにジェット推進研究所に到着し始めており、3月から組み立て、テスト、打ち上げ作業と呼ばれる段階が始まっています。 紫外分光計、と呼ばれる ヨーロッパ-UVS、3月に到着しました。 次は、宇宙船の熱放射イメージャーです。 E-THEMIS、アリゾナ州立大学での開発を主導する科学者とエンジニアによって提示されました。 E-THEMISは、ヨーロッパの気温をマッピングし、科学者が月の地質学的活動についての手がかりを見つけるのに役立つように設計された高度な赤外線カメラです。

2022年の終わりまでに、ほとんどの飛行計器と残りの科学機器が完成することが期待されています。

NASAのエウロパクリッパー宇宙船は、JPLのメインクリーンルームで分解され、2022年6月初旬に納入された直後にエンジニアと技術者が検査します。 クレジット：NASA / JPL-Caltech / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

完全なパッケージ

メリーランド州ローレルにあるジョンズホプキンス応用物理研究所（APL）は、メリーランド州グリーンベルトにあるジェット推進研究所とNASAのゴダード宇宙飛行センターと共同でエウロパクリッパーオブジェクトを設計しました。 「数百人のエンジニアと技術者のチームを使用してAPLが設計、構築、テストした飛行システムは、APLがこれまでに構築した最大の物理システムでした」とミッションのアシスタントプロジェクトマネージャーであるAPLのトムマグナーは述べています。

本体の作業は現在JPLで継続されています。

「JPLに到着したのは、本質的にそれ自体が組み立て段階です。APLのリーダーシップの下で、この配信には、その機関と2つのNASAセンターの作業が含まれます。これで、チームはシステムをより高いレベルの統合に移行します。」言った。

NASAのエウロパクリッパー宇宙船の本体は、カリフォルニア州リバーサイド郡のマーチ空軍基地にあるC-17貨物機に到着した直後に貨物倉に現れます。 画像クレジット：NASA / JPL-Caltech / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

主な構造は、実際には、宇宙船のペイロードに取り付けるためのねじ穴が点在する2つの積み重ねられたアルミニウムシリンダーです。無線周波数ユニット、放射線モニター、推進電子機器、トランスデューサー、およびワイヤーです。 RFサブシステムは、巨大な10フィート（3メートル）の高利得アンテナを含む8つのアンテナに電力を供給します。 ハーネスと呼ばれる構造の電線とコネクタのネットワークは、それ自体で150ポンド（68キログラム）の重さがあります。 伸ばすと、2,100フィート（640メートル）近く走ります。これは、サッカー場の円周の2倍です。

木星システムの強力な放射線に耐えるように設計された頑丈な電子機器保管庫は、科学機器とともに宇宙船のメインシャーシと統合されます。

宇宙船の本体の中には、燃料を入れるタンクと酸化剤を入れるタンクの2つのタンクと、その内容物を24個のエンジンの配列に転送するチューブがあります。これらのタンクを組み合わせて、推力を生成する制御された化学反応を生成します。

NASAのエウロパクリッパー宇宙船の本体は、南カリフォルニアにある機関のジェット推進研究所に入るときに貨物倉に現れます。 画像クレジット：NASA / JPL-Caltech / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

「私たちのエンジンには2つの目的があります」と、ジェット推進研究所の副プロジェクトマネージャーであるティムラーソンは述べています。 「木星に近づき、木星の軌道で大きな燃え尽き症候群を捉える必要がある場合など、大規模な操縦に使用します。ただし、宇宙船の位置を管理したり、ヨーロッパやその他のフライバイを微調整したりするための小規模な操縦用にも設計されています。途中で太陽系のオブジェクト。」

エウロパクリッパーが2031年に本格的に調査を開始する、この海の世界への6年間の18億マイル（29億km）の旅の間、これらの操作は大小を問わず大きな役割を果たします。

ミッションの詳細

エウロパクリッパーのようなミッションは、 宇宙生物学、私たちが知っているように生命を宿すことができる遠い世界の変数と条件に関する学際的な研究。 エウロパクリッパーは生命を発見する使命ではありませんが、エウロパの詳細な調査を実施し、海面下にある氷の月が生命を支える可能性があるかどうかを確認します。 ヨーロッパの居住性を理解することは、科学者が地球上で生命がどのように進化したか、そして私たちの惑星の外で生命を見つける可能性をよりよく理解するのに役立ちます。

カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学が運営するジェット推進研究所は、ワシントンにあるNASAの科学ミッション局のAPLと協力して、エウロパクリッパーのミッション開発を指揮しています。 アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターにある惑星ミッションプログラムオフィスは、エウロパクリッパーミッションプログラムを管理しています。