Wissenschaftler bereiten sich auf die Mission zu Jupiters Eismond vor Europa
Jupiters Eismond Europa ist eine der faszinierendsten Welten für die Erforschung – weshalb NASA-Wissenschaftler gerade dabei sind, Europa Clipper zu entwickeln, ein Raumschiff, das seine Geheimnisse lüften soll.
Europa Clipper wird bereits 2023 starten und dann zum Jupiter-System für etwa 40 enge Pässe über den mysteriösen eisigen Mond wandern. Sobald es ankommt, wird die Raumsonde wichtige Informationen über die Geologie, Zusammensetzung und den verborgenen inneren Ozean des Mondes sammeln. Aber bevor das Team mit dem Bau des Raumfahrzeugs beginnen kann, muss es noch eine letzte Überprüfung bestehen.
„Europa verstehen wir nicht wirklich – es gibt diese wirklich wichtigen Geheimnisse, die wir zu verstehen versuchen“, sagte Robert Pappalardo, ein Planetenwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA und Projektwissenschaftler für die Mission, gegenüber guesswhozoo.com. '[Europa Clipper] wird uns so viel darüber erzählen, wie Eismonde funktionieren … und Eismonde sind wahrscheinlich die am häufigsten bewohnbaren Umgebungen im Universum, das ist also aufregend.' [ Fotos: Europa, Mysteriöser Eismond des Jupiter ]
Jedes Leben auf einem eisigen Mond wäre nicht an der oberfläche : Es wäre im Inneren der Ozeane versteckt, wo die Anziehungskraft der Schwerkraft eines nahen Planeten das Wasser flüssig hält. Alles Leben, wie wir es jetzt kennen, braucht Wasser. Darüber hinaus könnten geologische Aktivitäten auf dem Meeresboden Chemikalien liefern, um Mikroorganismen zu ernähren. und das Eis würde gefährliche Strahlung blockieren, die auf die Oberfläche trifft. Während es bei Europa also noch viel andere Wissenschaft zu tun gibt, ist das Verständnis ihrer Bewohnbarkeit – oder ihres Fehlens – ein Schlüsselelement der Mission. 'Die Leute kümmern sich darum, die Leute wollen etwas über diese mysteriöse Welt wissen, die Leben beherbergen könnte', sagte Pappalardo. 'Das ist ein wirklich wichtiger Grund, es zu tun.'
Künstlerische Darstellung der Raumsonde Europa Clipper bei der Arbeit in der Nähe von Jupiters Mond Europa.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)
Die Raumsonde wird eine Reihe von neun Instrumenten tragen, die zusammenwirken sollen, um einige dieser großen Rätsel zu lösen und zu beurteilen, wie bewohnbar der Mond wirklich ist. Während seines Besuchs wird die Raumsonde nur 25 Kilometer von der Oberfläche Europas entfernt sein, und allein das verheißt Gutes für die Wissenschaftler der Mission. 'Wir werden fantastische Bilder zurückbekommen', sagte Christina Richey, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Europa Clipper, gegenüber guesswhozoo.com.
Diese Eisschale birgt viele Geheimnisse, nicht zuletzt ihre Dicke. Die häufigsten Merkmale auf der Oberfläche sind Grate, und Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wie sie sich bilden. Lücken im Eisschild können Meerwasserfahnen ins All schießen, wie es auch bei Saturns berühmtestem Eismond Enceladus der Fall ist.
Und es scheint eine Art Prozess zu geben, der beinhaltet Eisbrocken bewegen entlang Europas Oberfläche, aber die Details dessen, was sie antreibt, sind immer noch ein Rätsel. 'Aus geologischer Sicht gibt es so viel, was wir noch nicht gesehen haben, und wir bekommen nur eine Ahnung', sagte David Senske, stellvertretender Projektwissenschaftler von Europa Clipper, gegenüber guesswhozoo.com.
Um diese Rätsel zu lösen, bauen die Raumsonde, ihre Instrumente und ihre Manager auf Taktiken auf, die bei früheren Missionen entwickelt wurden. Wie Juno wird die Raumsonde in den kalten Regionen des Jupiter-Systems auf Sonnenenergie angewiesen sein. Und wie Cassini bei Enceladus konnte der Clipper durch Federn fliegen. [ Wasserfedern auf Europa: Die Entdeckung in Bildern ]
Aber es gibt auch neue Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt, wie zum Beispiel die Auswahl eines Pfades, den das Raumfahrzeug um das Jupiter-System herum verfolgen soll, in einem Prozess namens Flugbahnplanung, den Senske scherzhaft als 'schwarze Magie' bezeichnet. (Die Raumsonde wird Europa nicht direkt umkreisen, weil sie sonst zu viel Strahlung empfangen würde. Aber diese Einschränkung bietet auch Vorteile – wie einen Blick auf andere Monde zu werfen. „Io ist zufällig genau dort“, sagte Richey. „ Wer möchte nicht auf den planetarischen Körper schauen, der wie ein pockengeplagter Abgrund aussieht?')
Die Planung der Flugbahn ist ein kompliziertes mathematisches Unterfangen, und die endgültige Wahl wird genau bestimmen, was die Wissenschaft während der Überflüge der Mission über Europa tun kann. Aus diesem Grund entwickelt das Trajektorie-Team eine Reihe von Optionen, die die Teams für jedes Instrument bewerten können, um diejenige mit dem besten wissenschaftlichen Potenzial insgesamt auszuwählen.
Dies ist ein separater Prozess von der Bestimmung der Route des Raumfahrzeugs zum Jupiter-System, das auf eine Entscheidung der NASA über die Trägerrakete der Mission wartet. Clipper wird entweder das agentureigene Space Launch System für eine dreijährige Reise oder einen SpaceX Falcon Heavy fahren, was die Reise auf fünf oder sechs Jahre verlängern würde.
Während sie auf eine Entscheidung warten, konzentriert sich das Team auf die aktuelle Hürde: die Beantwortung von Fragen, die bei der Überprüfung einzelner Komponenten des Projekts und deren Zusammenspiel aufgeworfen werden. Sobald diese behoben sind, tritt das Projekt in die Phase C ein, die Missionsdesigner nennen, die die Festlegung des endgültigen Budgets für das Projekt und den Beginn des Baus des realen Raumfahrzeugs umfasst. »Da fängt der Spaß an«, sagte Richey.
In der Zwischenzeit besteht ein zentrales Risiko darin, dass ein Teil des Raumfahrzeugs anderen etwas zu weit voraus ist, was es den Ingenieuren erschwert, alles zusammenzubringen. 'Es ist immer eine stressige Zeit für jedes Team, aber ich denke, dieses Team kommt damit gut zurecht und ich denke, wir freuen uns alle darauf, mit dem Aufbau zu beginnen', sagte Richey. 'Es ist eine Art komplizierte Version von Tetris, bei der sich diese Reihe wirklich großartig aneinanderreihen und andere Schwaden beginnen, sich aufzureihen und einzuarbeiten, aber Sie möchten sicherstellen, dass Sie diese Reihe nicht zu weit vor den anderen bekommen.' von ihnen.'
Für Pappalardo, der an der Mission von Anfang an beteiligt war und sich an den Kampf um Unterstützung erinnert, ist der Prozess zu einem Wirbelwind geworden.
'Es ist erstaunlich, wir müssen uns so schnell bewegen, um zu einem Start zu kommen, der frühestens 2023 sein wird', sagte er. 'Manchmal hält man inne und merkt, dass man sich in diesem Fluss befindet, der dahinrauscht, und er trägt einen einfach mit sich, weil es so viel zu tun gibt.'
E-Mail an Meghan Bartels an mbartels@guesswhozoo.com oder folge ihr @meghanbartels . Folge uns @spacedotcom und Facebook . Originalartikel zu guesswhozoo.com .
