A espaçonave europeia Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) será lançada em uma ambiciosa turnê exploratória das luas de Júpiter na próxima semana. Mas a missão terá apenas um breve vislumbre da lua potencialmente doadora de vida, Europa. Aqui está o porquê.
sobrevivendo com tão pouca energia quanto meio secador de cabelo e apresentando um “bunker nuclear” para proteger seus componentes eletrônicos da radiação, Explorador das Luas Geladas de Júpiter (JUICE) É uma maravilha tecnológica que não resiste Europa Por muito tempo. menor JúpiterAs quatro luas principais podem ser a localização mais provável no mundo Sistema solar hospedar vida extraterrestre em seu oceano coberto de gelo; No entanto, o ambiente ao redor da lua é tão severo que mataria uma espaçonave em alguns meses, na melhor das hipóteses, de acordo com a NASA.
Ir a Júpiter nunca é fácil. Quanto mais perto eu chego gigante de gás E quanto mais você ficar nas proximidades, mais difícil será. Cinco vezes longe de sol Da Terra, Júpiter vive na zona crepuscular do sistema solar, recebendo apenas cerca de 4% da luz solar que nosso planeta recebe. Isso significa que qualquer espaçonave visitante que deseje contar com energia solar deve ter enormes painéis solares. Os desafios só começam aqui. O campo magnético de Júpiter é 10.000 vezes mais forte que o de Júpiter Terra, o que poderia ter um impacto nas medições científicas da espaçonave, disse Justin Byrne, chefe de programas científicos da Airbus Defense and Space, que liderou o consórcio que constrói a espaçonave JUICE, ao Space.com. O pior de tudo é que esse campo magnético superforte aprisiona partículas sendo carregadas por Júpiter e sua lua hipervulcanicamente ativa próxima. ayo Bombeando o espaço ao redor do planeta. Como resultado, os níveis de radiação nas proximidades do planeta são tão altos quanto o epicentro de uma explosão nuclear.
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doença de radiação de satélite
Europa orbita Júpiter a uma distância de 417.000 milhas (671.000 km), quase o dobro da distância entre a Lua e a Terra, e é a segunda lua mais próxima de Júpiter. Os níveis de radiação em torno de Europa não são tão altos quanto em torno do Io mais próximo, no entanto, os cientistas sabem que a dose de radiação que um objeto em órbita ao redor de Europa receberia em um único dia, a 5,4 Sv, é mais que o dobro do valor que receberia. causar doença de radiação grave para os seres humanos. Claro, a nave estelar não é humana, mas Byrne admite que esses níveis de radiação estão além do que os projetistas de espaçonaves estão acostumados a construir.
“Estamos tão acostumados com a radiação no espaço”, disse Byrne. “As missões em órbita da Terra têm que passar pela Terra cinturões de radiaçãoMas os níveis de radiação não estão nem perto do que uma espaçonave experimentaria perto de Júpiter.”
Altos níveis de radiação são más notícias para eletrônicos e painéis solares. Quanto maior a intensidade da radiação, disse Byrne, mais rapidamente os sistemas eletrônicos falham e mais rapidamente os painéis solares se degradam. Por esta razão, os dados específicos da NASA Europa Clipper A missão não procurará vestígios de vida em Europa diretamente da órbita lunar, mas fará pequenas visitas periódicas em uma órbita mais ampla ao redor de Júpiter. É por esta razão que a Agência Espacial Europeia (ESA) escolheu a maior lua de Júpiter e um pouco mais confortável Ganimedescomo objetivo principal do JUICE.
Aconchegante Ganimedes
Embora Ganimedes tenha menos probabilidade de abrigar vida do que Europa, de acordo com os cientistas, a lua está longe de ser entediante. Maior que o menor planeta do sistema solar MercúrioGanimedes é a maior lua de todo o sistema solar e a única conhecida por gerar seu próprio campo magnético. Em 2034, três anos depois que o JUICE chegou a Júpiter (se tudo correr como planejado), Ganimedes se tornará a primeira lua longe da lua da Terra. lua uma espaçonave em órbita.
Ganimedes orbita Júpiter a uma distância de 665.000 milhas (1.070.000 km) e é o terceiro mais próximo do gigante gasoso das quatro principais luas. Byrne disse que a radiação em torno de Ganimedes é cerca de 100 vezes mais fraca que a da Europa. No entanto, a espaçonave JUICE não seria capaz de sobreviver neste ambiente por muito tempo sem algumas das soluções usadas anteriormente.
No coração da espaçonave está um cofre revestido de chumbo de 2,7 toneladas (2,42 toneladas métricas) que abriga todos os componentes eletrônicos da espaçonave (exceto os instrumentos científicos projetados para estudar o ambiente extremo no sistema de Júpiter).
“Existem quilos de chumbo no suco”, disse Byrne. “Isso efetivamente limita a quantidade de radiação que pode atingir os dispositivos eletrônicos e prolonga sua vida. Mas, eventualmente, eles morrerão. Você não pode parar isso para sempre.”
Se a espaçonave fosse para a Europa, acrescentou Byrne, esse pequeno bunker nuclear revestido de chumbo teria que ser mais poderoso.
A morte dos painéis solares
Mas, embora haja uma solução para proteger os sistemas eletrônicos, os painéis solares são bastante vulneráveis à radiação. Byrne acredita que a degradação dos painéis solares do suco no ambiente hostil em torno de Júpiter levará ao fim da missão.
Dada a distância de Júpiter ao Sol e a baixa intensidade da luz solar ao redor do planeta, os painéis solares do JUICE devem ter sido enormes. Projetado como duas asas cruciformes, as duas matrizes cobrem uma área de 915 pés quadrados (85 metros quadrados). Apesar desse tamanho enorme e eficiência recorde de cerca de 30%, as matrizes não produzem eletricidade suficiente para alimentar um secador de cabelo, disse Byrne.
“É realmente uma quantidade muito pequena de energia e, à medida que se deteriora ao longo de sua vida útil devido à radiação, seu desempenho se degradará a ponto de não haver energia suficiente para executar a tarefa”, disse Byrne.
JUICE foi projetado para sobreviver quatro anos orbitando primeiro Júpiter e depois Ganimedes. Antes de entrar na órbita de Ganimedes, a espaçonave fará dois sobrevoos por Europa, 21 na lua mais distante e menos explorada Calistoe 12 em Ganimedes. Byrne está confiante de que os engenheiros e colaboradores da Airbus de toda a Europa construíram uma espaçonave poderosa o suficiente para cumprir sua missão. No entanto, JUICE provavelmente não excederá a expectativa de vida, ao contrário de muitas outras missões.
“Pode durar um pouco mais, mas não vai durar 10 anos como muitas outras missões”, disse Byrne.
Além do ambiente de intensa radiação, a missão também consumirá uma grande quantidade de combustível devido à grande quantidade de voos com alto consumo de combustível de luas de Júpiter.
“Haverá muitas correções de curso, mudanças de curso”, disse Byrne. “Vai exigir muito combustível. Portanto, ou você ficará sem combustível primeiro ou os painéis solares se decomporão, e isso terminará o trabalho.”
Os operadores vão querer terminar a missão JUICE a tempo, enviando-a para cair em Ganimedes, a fim de evitar que a espaçonave se transforme em uma peça fora de controle. lixo espacial E é provável que colida com Europa mais tarde, contaminando-a com micróbios terrestres. Como os cientistas não acham que Ganimedes provavelmente hospede vida e como sua superfície não parece estar em contato com o oceano subterrâneo (ao contrário da Europa mais ativa), os especialistas não estão preocupados com o JUICE obstruindo a pureza da lua. crosta de gelo. .
Então, o que seria necessário para colocar o suco em órbita na Europa?
Mas com todos esses desafios, isso significa que é impossível para uma espaçonave orbitar Europa, o lugar mais provável no sistema solar para hospedar vida extraterrestre?
Byrne diz que os engenheiros estão atualmente estudando essas possibilidades na esperança de enviar um módulo de pouso esterilizado para a Europa em um futuro distante.
“É um desafio a ser visto”, disse o Bayern. “Você precisaria de mais proteção para os componentes eletrônicos e provavelmente painéis solares muito maiores. Isso significaria muito mais massa. Mas provavelmente podemos fazer isso.”
Tal tarefa, segundo Kit de lançamento JUICE da ESA (Abre em uma nova aba), não decolou até anos depois que o JUICE e o Clipper da NASA (com lançamento programado para o ano que vem) concluíram suas missões. As duas tarefas, que terão sucesso Juno da NASA A espaçonave, que estuda Júpiter desde 2016, está preparando o terreno para nosso encontro final com potencial vida microbiana em Europa.
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