Um ano após seu lançamento, a espaçonave Europa Clipper se aproxima da linha de chegada

KENNEDY SPACE CENTER, Flórida – A janela de lançamento de uma das missões espaciais robóticas mais caras da história da NASA será aberta em um ano, a partir de terça-feira. Com um custo de 5 mil milhões de dólares, o projecto Europa Clipper tentará ajudar os cientistas a responder a uma questão tão audaciosa quanto o seu custo surpreendente: existem locais abaixo da superfície da lua gelada de Júpiter, Europa, que possam sustentar vida?

Europa é ligeiramente menor que a lua da Terra e é significativamente mais interessante para os cientistas que procuram vida. O mundo gelado abriga um vasto oceano global de água líquida sob uma crosta congelada. O Clipper navegará pela Europa quase 50 vezes, chegando a 25 quilómetros da sua superfície gelada para interrogar a Lua com um sofisticado conjunto de nove instrumentos.

Jordan Evans, que lidera a equipe de desenvolvimento do Europa Clipper no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia, disse a Ars na terça-feira que a missão está a caminho de partir para Júpiter durante uma janela de lançamento planetário de 21 dias que abre em 10 de outubro de 2024.

Engenheiros que traçam caminhos interplanetários complexos determinaram exatamente quando o Europa Clipper deveria ser lançado. Se voar no primeiro dia da janela de lançamento, o lançamento ocorrerá às 11h51 EDT, segundo Evans. Isto pode ser ligeiramente modificado à medida que os navegadores refinam o caminho da missão.

“São 6.000 quilos [13,000-pound] Nave espacial de 100 pés de comprimento [30-meter] “Matrizes solares correndo ao longo de suas asas, com instrumentos de radar sensíveis, onde todos os instrumentos têm que funcionar ao mesmo tempo, “Disse Evans.” Então é uma fera.”

Evans conversou com Ars na terça-feira no Kennedy Space Center, o local de lançamento do Europa Clipper, quase um ano antes da data prevista de decolagem da missão. Evans está no local esta semana, aprendendo sobre as operações da SpaceX enquanto a empresa se prepara para lançar um foguete Falcon Heavy com a missão do asteróide Psyche da NASA.

“O Clipper está fazendo um ótimo trabalho”, disse Evans, reconhecendo que a missão teve sua cota de dificuldades.

Os gestores tiveram de superar problemas de pessoal no JPL, que desenvolveu o Europa Clipper em paralelo com pelo menos outras quatro missões importantes. Então eclodiu uma batalha política sobre o foguete que enviaria Clipper para o sistema solar. Funcionários da NASA finalmente descartaram o lançamento do Clipper no Sistema de Lançamento Espacial depois que os engenheiros descobriram que a espaçonave poderia ser danificada por vibrações causadas pelos propulsores de propelente sólido do foguete.

Em 2021, a NASA selecionou o foguete Falcon Heavy da SpaceX para esta missão. A decisão economizou cerca de US$ 2 bilhões, e um novo projeto de trajetória permitiu que o Europa Clipper seguisse uma rota mais direta em direção a Júpiter do que se pensava inicialmente ser possível com o lançamento de um foguete comercial. Isso significa que o Clipper entrará em órbita ao redor de Júpiter em 2030.

A pandemia também pesou na missão. As datas de entrega de alguns instrumentos científicos Clipper foram adiadas devido a obstáculos técnicos. Mas os técnicos que montaram o Clipper no JPL instalaram recentemente os componentes finais necessários para a espaçonave começar uma rodada final de testes antes de ser enviada do laboratório da Califórnia para o local de lançamento na Flórida em maio próximo, disse Evans na terça-feira.

Estas adições finais incluíram todos os instrumentos científicos da missão, exceto um, uma série de câmeras, espectrômetros e magnetômetros para visualizar Europa e medir a composição detalhada de sua concha gelada. O cofre eletrônico Clipper, uma caixa blindada para proteger os computadores da radiação prejudicial de Júpiter, também foi recentemente instalado no corpo principal da espaçonave, juntamente com uma antena de comunicações de alto ganho para transmitir dados à Terra.

“No lançamento, há menos de um ano, conduzimos o veículo de voo por todas as suas etapas, “Disse Evans.” Simulamos o lançamento, simulamos manobras de correção de curso, inserção na órbita de Júpiter e um sobrevoo de Europa usando todos os instrumentos. Ele funciona com hardware e software de voo.” O sistema funcionou maravilhosamente.”

Teste na torneira

No final deste mês, a equipa de terra do Clipper no JPL irá mover a nave espacial para uma câmara de testes para emitir som, simulando o ambiente acústico que terá de suportar durante o lançamento. Eles também submeterão o Clipper a testes de vibração e choque para ver como o veículo responde à vibração causada pelo voo de um foguete.

Depois vem o teste de compatibilidade eletromagnética, uma conquista importante para garantir que todos os componentes eletrônicos a bordo do Clipper possam funcionar juntos conforme projetado. No final do ano, os engenheiros moverão a espaçonave para uma câmara térmica de vácuo para submetê-la às flutuações extremas de temperaturas quentes e frias que experimentará no espaço.

Alguns dos testes que ainda estão por vir para o Clipper serão simulações para verificar a resposta da espaçonave aos problemas. A nave espacial pode detectar, diagnosticar e proteger-se de avarias que possam surgir durante a sua missão?

“Daqui para frente, tudo será um teste em nível de sistema para garantir que algum defeito tenha acontecido naquele carro – porque ele foi feito por mãos humanas – para que possamos encontrá-los e corrigi-los, se necessário, antes de começarmos a lançar um. ”, disse Evans. “Daqui a um ano.”

Depois de transportar a espaçonave por todo o país até a Flórida, os engenheiros da Clipper instalarão painéis solares de fabricação europeia para a espaçonave. As antenas de radar da missão serão montadas em painéis solares implantáveis. Este feixe de radar medirá a espessura da camada de gelo global da Europa, estudará a estrutura interna da crosta de gelo e talvez encontrará bolsas de água líquida que ligam a superfície ao oceano abaixo.

O radar é uma das ferramentas que diferencia o Clipper da sonda Galileo da NASA, que recolheu grande parte da informação que conhecemos sobre Europa durante a sua missão a Júpiter, há mais de 20 anos. Os gestores da missão decidiram instalar painéis solares e antenas de radar no local de lançamento, em vez de no JPL, como forma de se proteger contra atrasos na entrega desses itens.

“Sempre há riscos de cronograma”, disse Evans. “A equipe sabe que ainda temos muito pela frente, mas definitivamente temos muita margem no cronograma (para o lançamento em outubro próximo).”