NASA’nın Jüpiter’in ayındaki yeraltı okyanusunun yaşayabilirliğini değerlendirmek için 5,2 milyar dolarlık araştırması

Bir gün sonra Uzay aracı roket fırlatma Teksas’taki çarpıcı bir test uçuşunda SpaceX, NASA’nın 5,2 milyar dolarlık sondasını Jüpiter’in uydularından birinin yaşanabilir bir yüzey altı barındırıp barındırmadığını görmek üzere 1,8 milyar millik bir yolculuğa göndermek üzere Pazartesi günü Florida’dan fırlatılmak üzere bir Falcon Heavy roketi hazırladı. çevresi.

Her şey yolunda giderse, Europa Clipper Nisan 2030’da Jüpiter’in yörüngesine girecek ve buzla kaplı bir dünya olan ve devin etrafında dönerken Jüpiter’in yerçekiminin sürekli basıncıyla iç kısmı ısınan donmuş ay Europa’nın 49 yakın uçuşuna başlayacak. Gezegen hafif eliptik bir yörüngededir.

Önceki görevlerden ve Dünya’dan yapılan uzun vadeli çalışmalardan elde edilen veriler, Ay’ın donmuş kabuğunun altında yaşanabilir bir ortam sağlayan geniş bir tuzlu su okyanusunun bulunduğunu gösteriyor. Bu okyanusta mikrobiyal yaşamın olup olmadığı bilinmiyor ancak Europa Clipper’ın cihazları en azından bunun mümkün olup olmadığını bulmaya çalışacak.

Proje bilimcisi Robert Pappalardo, “Avrupa, Jüpiter’in buzla kaplı, Dünya’nın ayı büyüklüğünde bir ayıdır, ancak Dünya’nın tüm okyanuslarının toplamından iki kat daha fazla su içeren küresel bir yüzey altı okyanusuna sahip olduğu düşünülmektedir” dedi.

“Europa’nın okyanusun derinliklerindeki buz tabakasının altındaki basit yaşamı destekleme kapasitesine sahip olup olmadığını belirlemek istiyoruz” dedi. “Europa’nın okyanusundaki yaşamı destekleyecek temel bileşenlere, doğru kimyasal elementlere ve yaşam için enerji kaynağına sahip olup olmadığını anlamak istiyoruz.”

NASA başlangıçta Clipper’ı geçen hafta fırlatmayı planlamıştı ancak görev yöneticileri bunu önlemek için bir gecikme emri verdi Milton KasırgasıBu Perşembe günü Cape Canaveral’ı kasıp kavurdu. Teknik bir sorunun çözülmesi için bir günlük ek süre istendi ve ayrıntılar verilmese de füzenin fırlatılması onaylandı.

Kennedy Uzay Merkezi’nin tarihi alanı 39A’dan kalkışın Pazartesi günü saat 12:06’da (EDT) yapılması planlanıyor. 5 milyon poundun üzerinde itme kuvveti üreten üç çekirdekli Falcon Heavy roketi, SpaceX’in envanterindeki en güçlü operasyonel rokettir ve 12.800 poundluk Europa Clipper’ı Dünya’nın yerçekiminden kurtulmak için gereken hıza çıkaracaktır.

SpaceX tipik olarak birinci aşamadaki güçlendiricileri yenileme ve yeniden kullanım için kurtarırken, üç ana güçlendiricinin tümü ve roketin ikinci aşaması, Clipper’ı Dünya’dan istenen kalkış hızına hızlandırmak için itici yakıtlarının tamamını kullanacak. Bu nedenle ilk aşamada iyileşme ihtimali yoktur.

SpaceX’in SpaceX Bölüm Direktörü Juliana Schiemann, “Falcon Heavy, uzay aracını şimdiye kadar gönderdiğimiz en uzak noktaya göndererek Europe Clipper’a sahip olduğu her şeyi veriyor, bu da görevin maksimum performans gerektirdiği anlamına geliyor” dedi. güçlendiricileri kurtarmak için. NASA bilim misyonları.

“Sizi bilmem ama güneş sistemimizde yaşamı keşfetme şansımız olabileceği yer uğruna güçlendiricileri feda etmek için daha iyi bir görev düşünemiyorum.”

Clipper, Jüpiter’e ulaşmak için ilk olarak 1 Mart’ta Mars’ın yanından uçacak, Kızıl Gezegenin yerçekimini kullanarak hızını artıracak ve yörüngeyi bükerek gezgini Aralık 2026’da başka bir yerçekimi destekli uçuş için Dünya’ya geri gönderecek. Clipper Jüpiter’e doğru yola çıktı.

Her şey yolunda giderse, sonda 11 Nisan 2030’da Jüpiter’in yörüngesine girecek ve Ganymede’nin uydusunun yerçekimini kullanarak sondanın iticilerini altı ila yedi saat boyunca ateşlemeden önce hızını yavaşlatacak. Avrupa için planlanan, bazıları yüzeyden 16 mil kadar yüksekte olan 49 uçuştan ilki 2031’in başlarında başlayacak.

Görevin en az üç yıl sürmesi bekleniyor ve uzay aracının sağlığına bağlı olarak uzatılma olasılığı da var.

Her iki durumda da Clipper, Europa üzerinde gelecekte karasal mikropların aya ve onun potansiyel olarak yaşanabilir yer altı ortamına gelmesine neden olabilecek kontrolsüz bir etki olasılığını önlemek için yolculuğunu Jüpiter’in uydusu Ganymede’ye intihar niteliğinde bir inişle sonlandıracak.

Pappalardo, “Uzay aracı bazı büyük zorluklarla karşı karşıya” dedi. “Jüpiter’in Güneş’e uzaklığı Dünya’nınkinden beş kat daha uzak. Bu, oralarının çok soğuk olduğu ve güneş panellerine güç sağlayan yalnızca zayıf güneş ışığı olduğu anlamına geliyor. Yani çok büyük.”

13,5 metrelik genişliğe sahip güneş panelleri konuşlandırıldıktan sonra uçtan uca 30 metreden (bir basketbol sahasının uzunluğundan daha fazla) fazla uzanacak ve iki radar anteni her diziden 58 metre uzağa uzanacak.

Enerji gereksinimleri ne olursa olsun, Jüpiter’in güçlü manyetik alanının “Europa’da dev bir parçacık hızlandırıcı gibi davrandığını” söyledi. “Bir insan bu ortama maruz kalırsa birkaç dakika ila birkaç saat içinde ölümcül dozda radyasyon alır.”

Clipper, Europa’nın yakınında uçarken tekrarlanan yoğun radyasyon dozlarına dayanacak şekilde tasarlandı; uçuş bilgisayarını ve diğer hassas ekipmanlarını alüminyum ve çinko alaşımlı levhalarla korunan bir kasanın içine yerleştirdi.

Ancak mühendisler, bu yılın başlarında uzay aracında kullanılan kritik elektrikli bileşenlerin beklenenden düşük radyasyon seviyelerinde arızalandığını keşfettiklerinde dehşete düştüler.

Mühendisler ve yöneticiler bunun Clipper’ı nasıl etkileyeceğini belirlemek için kapsamlı bir inceleme yaptılar ve sonuçta uzay aracının, uçuş operasyonlarının gerçekleştirilme şeklini biraz değiştirerek radyasyonun neden olduğu bozulmayı azaltabileceği sonucuna vardılar. Tek alternatif, şüpheli bileşenlerin değiştirilmesi için fırlatmanın birkaç yıl ertelenmesiydi.

Görev bilim adamları uzun zamandır beklenen göreve nihayet başlamanın heyecanını yaşadılar.

“En büyük sonuç ne olurdu? Benim için bu, Avrupa’da, yüzeyin çok altında olmayan sıvı su ve yüzeyde organik maddelerin bulunduğu bir tür vaha bulmak olurdu. ” dedi Pappalardo. “Gelecekte belki NASA, yüzeyin altına dalmak ve kelimenin tam anlamıyla yaşam belirtileri aramak için bir iniş aracı gönderebilir.”

Donmuş ayın yüzeyinin altında ne tür bir yaşamın mümkün olabileceğine ilişkin ise şunları söyledi: “Tek hücreli organizmalar gibi basit bir şeyden bahsediyoruz.” “Avrupa civarında yaşam için Dünya’da beklediğimiz kadar fazla enerji beklemiyoruz.

“Yani balık, balina ve bunun gibi şeyleri beklemiyoruz” diye ekledi. “Fakat şunu bilmek istiyoruz: Europa basit yaşamı, tek hücreli organizmaları destekleyebilir mi?”

Clipper, Avrupa yüzeyinin yaklaşık %90’ının haritasını çıkaracak ve bir araç boyutuna kadar ayrıntıları fotoğraflayacak dar açılı ve geniş açılı görünür ışık kameraları da dahil olmak üzere dokuz adet son teknoloji cihazla donatılmıştır. Kızılötesi kamera, suyun yüzeye daha yakın olabileceği ve hatta uzaya akabileceği daha sıcak alanları arayacaktır.

JPL proje ekibinden bilim adamı Cynthia Phillips, “Kameralar, Avrupa yüzeyinin %90’ından fazlasını piksel başına 100 metreden (325 feet) daha düşük bir çözünürlükle izleyecek” dedi. “Bu bir şehir bloğu büyüklüğünde.

“Dar açılı kamera, piksel başına yarım metreye kadar çözünürlükte görüntüler çekebilecek. Bu yaklaşık 1,6 fit demek. Dolayısıyla Avrupa yüzeyindeki araba boyutundaki nesneleri görebilecek.”

İki spektrometre, ayın son derece ince atmosferinin yüzey kimyasını ve bileşimini inceleyecek ve su bulutlarının ve okyanus kaynaklı diğer özelliklerin işaretlerini arayacak. İki manyetometre, Jüpiter’in manyetik alanının neden olduğu elektrik akımlarını inceleyerek yeraltı okyanusunu inceleyecek.

Buza nüfuz eden radar, buzdaki su ceplerini aramak için buz kabuğunun 30 kilometre altını “görecek” ve bilim adamlarının buz ve suyun varsayımsal okyanusla nasıl etkileşime girdiğini anlamalarına yardımcı olacak.

“Bu sinyaller yüzeyin altına nüfuz edecek ve burada buz kabuğundaki bir göl gibi sıvı su tabakasından sekebilecek veya hatta yüzeydeki buz tabakasının kalınlığına bağlı olarak tamamen nüfuz edebilecek.” Phillips, “ve yapısı ve oluşumu gibi diğer faktörler” dedi.

“Radar 30 kilometre derinliğe kadar nüfuz edebilecek. Bu da yüzeyin yaklaşık 30 kilometre altı anlamına geliyor.”

Diğer iki cihaz, kimyasal bileşimlerini analiz etmek için yüzeyde bulunan ve atmosferde asılı kalan gaz ve toz parçacıklarını inceleyecek. Son olarak bilim insanları, sondanın yolundaki küçük değişiklikleri ölçerek Europa’nın iç yapısı hakkında ayrıntılı bilgi toplamalarına olanak tanıyacak.

Pappalardo, “Dünyamızın bir okyanus dünyası olduğunu biliyoruz, ancak Europa, buzlu yüzeylerinin altında tuzlu su okyanuslarının bulunabileceği uzak dış güneş sistemindeki buzlu dünyaları, yeni bir okyanus dünyaları sınıfını temsil ediyor” dedi. “Aslında buzlu okyanus dünyaları, yalnızca güneş sistemimizde değil, tüm evrende yaşam için en yaygın yaşam alanı olabilir.

“Europa Clipper ilk defa böyle bir dünyayı derinlemesine keşfedecek. … Yeni bir keşif çağının eşiğindeyiz. Bu görev üzerinde uzun süredir çalışıyoruz. yaşanabilir buzlu dünyaların ne kadar yaygın veya nadir olduğunu keşfediyoruz.”