Europa Clipper od NASA, zobrazený na tejto ilustrácii aktualizovanej v decembri 2020, bude obiehať okolo Jupitera po eliptickej dráhe a pri každom prelete sa približuje k svojmu mesiacu Europa, aby zhromaždil údaje. Autorské práva: NASA/JPL-Caltech

NASA's Európe Misia Clipper sa zameriava na riešenie problémov s tranzistorovým vyžarovaním počas prípravy na štart na expedíciu… Jupiter Preskúmať obývateľnosť Európy.

Misia čelí výzvam súvisiacim s tranzistormi odolnými voči žiareniu, ktoré sa ukázali byť menej odolné voči intenzívnemu žiareniu Jupitera. Cieľom testov, ktoré sa vykonávajú v rôznych centrách NASA, je vyriešiť tieto problémy.

Pokračujú prípravy na spustenie misie NASA Europa Clipper. Kozmická loď bola dodaná do Kennedyho vesmírneho strediska na Floride vlani v máji a tímu sa podarilo nainštalovať anténu s vysokým ziskom.

Inžinieri pracujúci na misii NASA Europa Clipper pokračujú v rozsiahlom testovaní tranzistorov, ktoré pomáhajú kontrolovať tok elektriny na palube kozmickej lode. Špeciálne verzie používané Europa Clipper sú odolné voči žiareniu a sú navrhnuté tak, aby vydržali 100 až 300 kiloradov (rad je jednotka merania absorbovanej dávky ionizujúceho žiarenia).

Avšak tím misie v laboratóriu Jet Propulsion Laboratory NASA (Laboratórium prúdového pohonu) v južnej Kalifornii, ktorý riadi misiu, vyhodnocuje testovacie údaje, ktoré naznačujú, že niektoré tranzistory môžu byť za určitých podmienok ovplyvnené oveľa nižšími úrovňami žiarenia. Obávajú sa, že niektoré z týchto častí nemusia odolať žiareniu systému Jupiter, najhustejšieho radiačného prostredia v slnečnej sústave.

Rádiologické problémy a prebiehajúce analýzy

Testovanie prebieha aj v laboratóriu aplikovanej fyziky Univerzity Johna Hopkinsa v Laurel, Maryland a Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelt, Maryland. Hlavné telo kozmickej lode bolo navrhnuté Laboratóriom aplikovanej fyziky v spolupráci s Jet Propulsion Laboratory a Goddardovým centrom NASA.

Problém s tranzistormi vyšiel najavo v máji, keď bol tím misie informovaný, že podobné časti môžu zlyhať pri nižších dávkach žiarenia, ako sa očakávalo. V júni 2024 bolo odoslané odvetviu upozornenie s cieľom upozorniť používateľov na tento problém. Výrobca spolupracuje s tímom misie na podpore prebiehajúceho testovania a analýzy žiarenia s cieľom lepšie pochopiť riziká používania týchto dielov na kozmickej lodi Europa Clipper.

Trvanlivosť elektroniky a riešení

Doteraz získané údaje naznačujú, že niektoré tranzistory pravdepodobne zlyhajú v prostredí s vysokou radiáciou v blízkosti Jupitera a jeho mesiaca Európa, pretože časti nie sú také odolné voči žiareniu, ako sa očakávalo. Tím pracuje na určení, koľko tranzistorov môže byť náchylných na zlyhanie a ako budú fungovať počas letu. NASA vyhodnocuje možnosti maximalizácie životnosti tranzistorov v systéme Jupiter. Očakáva sa, že počiatočná analýza bude dokončená koncom júla.

Radiačne tvrdená elektronika sa používa v rôznych priemyselných odvetviach na ochranu kozmických lodí pred poškodením žiarením, ktoré môže nastať vo vesmíre. Systém Jupiter je pre kozmickú loď obzvlášť škodlivý kvôli svojmu masívnemu magnetickému poľu – asi 20 000-krát väčšiemu ako Zemské – ktoré zachytáva nabité častice a urýchľuje ich na veľmi vysoké energie, čím vytvára intenzívne žiarenie, ktoré bombarduje Európu a ďalšie vnútorné mesiace. Zdá sa, že problém, ktorý môže ovplyvňovať tranzistory v Europa Clipper, je jav, o ktorom priemysel nevedel, a predstavuje novo identifikovanú medzeru v kvalifikácii štandardného žiarenia pre tranzistorové čipy.

Ciele misie a vyhliadky do budúcnosti

Obdobie štartu Europa Clipper sa začína 10. októbra a má doraziť k Jupiteru v roku 2030, kde bude vykonávať vedecké výskumy s cieľom pochopiť možnosť života na Európe, keď niekoľkokrát preletí okolo Mesiaca.

Celkové náklady na misiu Europa Clipper sa odhadujú na približne 5 miliárd dolárov, čo z nej robí jednu z najdrahších planetárnych vedeckých misií. Tento rozpočet pokrýva vývoj, štart a prevádzku kozmickej lode počas plánovaného trvania misie.