Renderização artística da espaçonave Europa Clipper da NASA. Crédito: 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.”

Este vídeo captura a entrega do núcleo da espaçonave Europa Clipper da NASA ao Laboratório de Propulsão a Jato da agência no sul da Califórnia. O corpo da espaçonave foi projetado e construído pelo Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em colaboração com o Laboratório de Propulsão a Jato e o Goddard Space Flight Center da NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Com lançamento programado para outubro de 2024, o Europa Clipper fará quase 50 voos a bordo do Europa, que os cientistas estão confiantes de abrigar um oceano interno que contém o dobro de água dos oceanos da Terra juntos. O oceano pode ter atualmente condições adequadas para suportar a vida. Os nove instrumentos científicos da espaçonave coletarão dados sobre a atmosfera, a superfície e o interior de Europa – informações que os cientistas usarão para medir a profundidade e a salinidade do oceano, a espessura da crosta de gelo e possíveis plumas que podem expelir águas subterrâneas para o espaço.

Esses dispositivos já começaram a chegar ao Laboratório de Propulsão a Jato, onde a fase conhecida como operações de montagem, testes e lançamento começou desde março. Espectrômetro ultravioleta, chamado Europa-UVS, chegou em março. Em seguida veio o Termovisor de Emissões Térmicas da espaçonave, E-THEMIS, apresentado pelos cientistas e engenheiros que lideram seu desenvolvimento na Arizona State University. A E-THEMIS é uma câmera infravermelha avançada projetada para mapear as temperaturas de Europa e ajudar os cientistas a encontrar pistas sobre a atividade geológica da lua – incluindo áreas onde a água líquida pode estar perto da superfície.

Até o final de 2022, espera-se que a maior parte da instrumentação de voo e o restante dos instrumentos científicos estejam concluídos.

A espaçonave Europa Clipper da NASA é desmontada em uma sala limpa principal no JPL, onde engenheiros e técnicos a inspecionam logo após a entrega no início de junho de 2022. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

pacote completo

O Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) em Laurel, Maryland, projetou o objeto Europa Clipper em colaboração com o Jet Propulsion Laboratory e o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “O sistema de voo que a APL projetou, construiu e testou—usando uma equipe de centenas de engenheiros e técnicos—foi o maior sistema físico já construído pela APL”, disse Tom Magner da APL, gerente assistente de projeto da missão.

O trabalho na unidade principal agora continua no JPL.

“O que chegou ao JPL é essencialmente uma fase de montagem em si. Sob a liderança do APL, essa entrega inclui o trabalho daquela instituição e dois centros da NASA. Agora a equipe levará o sistema a um nível mais alto de integração”, Evans disse.

O corpo principal da espaçonave Europa Clipper da NASA aparece em seu porão de carga, logo após chegar a bordo de um avião de carga C-17 na Base Aérea de March, no Condado de Riverside, Califórnia. Crédito de imagem: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

A estrutura principal é na verdade dois cilindros de alumínio empilhados pontilhados com furos rosqueados para montagem na carga útil da espaçonave: a unidade de radiofrequência, monitores de radiação, eletrônica de propulsão, transdutores e fios. O subsistema de RF alimentará oito antenas, incluindo uma enorme antena de alto ganho de 10 pés (3 metros). A rede de fios elétricos e conectores da estrutura, chamada de chicote, pesa 150 libras (68 kg) por si só; Se esticado, ele correria quase 640 metros – duas vezes a circunferência de um campo de futebol.

O cofre eletrônico para serviço pesado, projetado para suportar a intensa radiação do sistema Júpiter, será integrado ao chassi principal da espaçonave junto com instrumentos científicos.

Dentro do corpo principal da espaçonave estão dois tanques – um contendo o combustível e outro para o oxidante – e tubos que transferirão seu conteúdo para uma série de 24 motores, onde serão combinados para criar uma reação química controlada que produz empuxo.

O corpo principal da espaçonave Europa Clipper da NASA aparece em seu porão de carga ao entrar no Laboratório de Propulsão a Jato da agência no sul da Califórnia. Crédito de imagem: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

“Nossos motores têm dois propósitos”, disse Tim Larson, do Jet Propulsion Laboratory, vice-gerente de projeto. “Nós o usamos para grandes manobras, inclusive quando nos aproximamos de Júpiter e precisamos de um grande burnout para ser capturado na órbita de Júpiter. Objetos do Sistema Solar ao longo do caminho.”

Essas manobras, grandes e pequenas, desempenharão um grande papel durante a jornada de seis anos e 2,9 bilhões de quilômetros neste mundo oceânico, que a Europa Clipper começará a investigar a sério em 2031.

Mais sobre a missão

Missões como Europa Clipper contribuem para o campo da astrobiologia, pesquisa interdisciplinar sobre as variáveis ​​e condições de mundos distantes que poderiam abrigar a vida como a conhecemos. Embora o Europa Clipper não seja uma missão para detectar vida, ele realizará um levantamento detalhado de Europa e verificará se a lua gelada, com seu oceano subterrâneo, tem potencial para sustentar a vida. Compreender a habitabilidade da Europa ajudará os cientistas a entender melhor como a vida evoluiu na Terra e a possibilidade de encontrar vida fora do nosso planeta.

O Jet Propulsion Laboratory, operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia, dirige o desenvolvimento da missão Europa Clipper em parceria com a APL para a Diretoria de Missões Científicas da NASA em Washington. O Escritório do Programa de Missões Planetárias no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o programa de missão Europa Clipper.