NASA apstiprina misiju dzīvības meklēšanai uz Jupitera pavadoņa Europa

Pēc gadu desmitiem ilgiem sapņiem par Jupitera pavadoni Eiropu un plašo okeānu, kas, iespējams, slēpjas zem tā ledainās virsmas, zinātnieki tagad ir tuvu tam, lai uz turieni nosūtītu kosmosa kuģi. NASA vakar apstiprināja, ka Europa Clipper misija tiks uzsākta, kā plānots, jo pastāv bažas, ka varētu būt ievērojama aizkavēšanās potenciāli bojātu tranzistoru dēļ uz 5 miljardu dolāru vērtā kosmosa kuģa.

"Mēs esam pārliecināti, ka mūsu skaistais kosmosa kuģis un spējīgā komanda ir gatavi palaišanas operācijām un mūsu visaptverošajai zinātniskajai misijai uz Eiropu," preses konferencē 9. septembrī sacīja Lorija Lešina, NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) direktore Pasadenā, Kalifornijā.

Ar masu vairāk nekā 3,2 tonnām, augstumu aptuveni 5 metri un platumu vairāk nekā 30 metrus ar pilnībā izvietotiem saules paneļiem, Europa Clipper ir lielākais kosmosa kuģis, ko NASA jebkad ir uzbūvējis planētu misijai. Vakar misija izturēja tā saukto “Galveno lēmumu punktu E” — pēdējo pārbaudi, kas jāpabeidz pirms palaišanas. Kosmosa kuģa palaišanas logs sākas 10. oktobrī.

Ja orbiteris veiksmīgi pacelsies nākamajā mēnesī, tas sasniegs Jupiteru 2030. gada aprīlī. Pēc tam ar deviņiem instrumentiem pētīs gan Eiropas ledaino garozu, gan okeānu, kas, pēc zinātnieku domām, atrodas zem tās, lai noteiktu, vai Mēness varētu uzturēt dzīvību tādā veidā, kādu mēs to pazīstam. Iepriekšējās misijas ir norādījušas ¹, ka Eiropas ledainā virsma slēpj pazemes sāļa ūdens okeānu ar vairāk nekā divreiz lielāku ūdens daudzumu Zemes okeānos. Mēness saplaisājusi, šķietami jauna virsma arī liecina, ka satelītam ir aktīva ģeoloģija, kas liecina, ka Eiropas iekšpuse var būt pietiekami silta un dinamiska, lai nodrošinātu dzīvības sarežģīto ķīmiju.

"Nav tādas ierīces kā trikorderis — izdomāts instruments no Star Trek Visuma — uz kuru mēs varētu norādīt uz kaut ko, lai parādītu, vai tas ir dzīvs," preses konferencē sacīja Kērts Nīburs, Europa Clipper programmas zinātnieks NASA galvenajā mītnē Vašingtonā. "Ir ārkārtīgi grūti noteikt dzīvību, it īpaši no orbītas," viņš piebilda. "Vispirms mēs uzdosim vienkāršu jautājumu: vai dzīvībai ir vajadzīgās sastāvdaļas?"

Grūtības ceļā uz okeāna pasauli

Pirms bažām, kas saistītas ar tranzistoriem, Europa Clipper jau bija piedzīvojusi vairākas neveiksmes. 2019. gads NASA saniknoja zinātniekus, izņemot no kosmosa kuģa sarežģītu magnetometru un pamatoja to ar budžeta problēmām. Misija arī saskārās ar gadiem ilga nenoteiktību par to, kā tā nokļūs kosmosā. Tas ir tāpēc, ka Kongress jau sen bija noteicis, ka kosmosa kuģis lido uz NASA Space Launch System raķetes, kas ir lēnāka nekā gaidīts. Visbeidzot, 2020. gadā ASV likumdevēji atļāva programmai palaišanai Braunsvilā, Teksasā, atlasīt privātā uzņēmuma SpaceX uzticamo raķeti Falcon Heavy.

Iespējamā tranzistora problēma notika šī gada maijā, kad NASA inženieri uzzināja, ka noteikta veida tranzistoru partijas, kas jau uzstādītas kosmosa kuģī Europa Clipper, nedarbojas pareizi. Šīs sastāvdaļas, ko sauc par MOSFETS (metāla-oksīda-pusvadītāju lauka efekta tranzistoriem), darbojas kā slēdži elektriskās ķēdēs. Tie nāk no NASA piegādātāja Infineon, kas atrodas Neibibergā, Vācijā.

Tā kā Europa Clipper pie Eiropas lidos 49 reizes, lidojot attālumos līdz 25 kilometriem, kosmosa kuģim jālido arī caur Jupitera magnētiskā lauka paātrinātu lādētu daļiņu zalvi, kas ir aptuveni 20 000 reižu spēcīgāka nekā Zemes. Tas nozīmē, ka orbītas elektronikai jābūt izturīgai pret radiāciju.

Tomēr maijā NASA paziņoja, ka tā izvērtē, vai misijas tranzistori nerada nepareizas darbības risku. Aģentūra uzsāka četrus mēnešus ilgu intensīvu, visu diennakti testēšanu trīs dažādās vietās: JPL; Džona Hopkinsa lietišķās fizikas laboratorija Laurelā, Merilendā; un NASA Godāras kosmosa lidojumu centrs Grīnbeltā, Merilendā. "Tas ir bijis milzīgs izaicinājums, un es domāju, ka "milzīgs izaicinājums" ir milzīgs nepietiekams novērtējums," sacīja Lešins.

Pēc nomaiņas MOSFET novērtēšanas no tām pašām partijām, kas uzstādītas Europa Clipper, NASA noteica, ka kosmosa kuģa shēmas darbosies, kā paredzēts. Šis secinājums daļēji ir balstīts uz faktu, ka savas četru gadu pamata misijas pirmajā pusē, riņķojot ap Jupiteru, kosmosa kuģis Jupitera spēcīgākajā starojumā nonāks tikai reizi 21 dienā. Pārējā laikā orbītas tranzistori var daļēji izārstēt sevi, maigi karsējot, izmantojot procesu, ko sauc par pārkristalizāciju.

"Kad Europa Clipper nonāk starojuma vidē, tas atgriežas pietiekami ilgi, lai šiem tranzistoriem būtu iespēja atjaunoties un daļēji atjaunoties starp pārlidojumiem," konferences laikā sacīja Džordans Evans, Europa Clipper projektu vadītājs JPL. "Mēs varam — man ir liela pārliecība par to, un dati to apstiprina - pabeigt sākotnējo misiju."