Europa Lander

Europa Lander er et landerprojekt for den astrobiologiske mission til at studere Europa , en måne af Jupiter , der udvikles af NASA [1] [2] . Denne mission planlægges i øjeblikket separat fra Europa Clipper- missionen ; hvis der er midler til rådighed, kan lanceringen tidligst ske i 2025 [3] .

Formålet med missionen er at søge efter biosignaturer i de øvre overfladelag af Europa, at studere sammensætningen af ​​overflade- og undergrundsmateriale og at bestemme sandsynligheden for tilstedeværelsen af ​​flydende vand under overfladelaget.

Historie

Den amerikanske kongres udstedte et direktiv om en mission til Europa med en lander, hvorefter NASA igangsatte udviklingen af ​​denne mission i 2016 [1] . NASA's Planetary  Science Division offentliggjorde sin missionsrapport i februar 2017 [1] , som indeholdt resultaterne af en seks måneder lang detaljeret undersøgelse af konceptet for denne mission [4] [5] . Rapporten indeholdt data om den videnskabelige værdi og mulige design af Europa-landeren [5] .

Hovedmålet med missionen vil være at søge efter organiske indikatorer for livet i nutiden eller fortiden i Europa [6] [1] [7] . Der er sandsynligvis et hav af flydende vand under Europas iskolde overflade, og dets volumen er omkring dobbelt så stor som alle verdens oceaner. Nedstigningsfartøjet kan studere mulige spor af vand og størknede salte, der kommer ud af dette hav gennem sprækker på dets overflade [8] .

Tidligere evaluerede NASA missionsdesign for Europa-landere i 2005 og 2012. I 2014 godkendte en komité fra den amerikanske kongres finansiering til udviklingen af ​​en mission til at udforske Europa til et beløb på 80 millioner dollars [9] [10] .

Missionsstatus

Den 18. juli 2017 afholdt det amerikanske Repræsentanternes Hus-underudvalg for rum høringer om Europa Clipper -projektet og diskuterede muligheden for at finansiere Europa lander-programmet [11] . Det amerikanske føderale budget for 2018 og 2019 gav ikke finansiering til Europa Lander-missionen [12] [13] [14] .

Mål

De tre vigtigste videnskabelige mål for Europa Lander omfatter [1] [6] :

1. søge efter tegn på liv på Europa ( biosignaturer ) i nutiden eller i fortiden
2. vurdering af sandsynligheden for liv ved at analysere materiale fra overfladen
3. undersøgelse af overflade- og undergrundlaget i Europa til fremtidige missioner.

Start og bane

Ved opsendelse i 2025 ved hjælp af Space Launch System (SLS) raketten [3] vil der i 2027 blive udført en gravitationsmanøvre rundt om Jorden, og i 2030 vil den ankomme til Jupiter-systemet med en nedstigning af apparatet til Europa inden for én år [5] .

Nedstigning

Efter at rumfartøjet er kommet ind i Jupiters kredsløb i omkring 18 måneder, vil rumfartøjet gradvist nærme sig Europa, hvorefter det begynder at deorbitere, sænke sig og lande. Kommunikation med Jorden bør udføres ved hjælp af en orbiter [15] . Europa har en ekstremt sjælden atmosfære af ilt [16] , og trykket på overfladen er omkring 0,1  μPa , hvilket er 12 størrelsesordener mindre end på Jorden [17] .

Hovedfaserne i Europa Lander-missionen omfatter [15] :

• Jordopsendelse
• Flyvning til Jupiter og indtræden i dens kredsløb
• Afgang fra Jupiter
• Nedstigningsfase til Europa
• Landingsfase på Europas overflade

Europa Clipper orbiter , som er planlagt til at blive opsendt tidligere, kan tjene som en yderligere kommunikationskanal for nedstigningskøretøjet [15] . Der overvejes også muligheder for at inkludere en telekommunikationssatellit adskilt fra Europa Clipper i missionen med et nedstigningskøretøj [18] .

Overfladerelief

Ifølge en undersøgelse offentliggjort i oktober 2018 kan det meste af Europas overflade være dækket af isnåle ( calgasporer ) op til 15 meter høje [19] [20] . Dette udgør en alvorlig trussel mod køretøjets sikre nedstigning til overfladen [20] , derfor kræves der inden nedstigningen en grundig undersøgelse af overfladen i høj opløsning for at finde et passende sted. En sådan undersøgelse kan udføres af rumfartøjerne Europa Clipper og Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), som er planlagt opsendt i begyndelsen af ​​2020'erne [20] [21] .

Strømforsyning

Efter landing på overfladen vil apparatet være i stand til at fungere i omkring 20 dage på kemiske batterier uden brug af solenergi eller en radioisotop termoelektrisk generator (RTG) [5] [14] . NASA har kun en lille mængde plutonium-238 til at bygge RTG'er [22] , og NASA bruger dem til Mars-rovere og Voyager - type køretøjer [22] . RITEG'er kan drive rumfartøjer i årtier: for eksempel fungerer Voyager 1 og Voyager 2 , der blev opsendt i 1977, stadig [22] . Det er også muligt at bruge solpaneler, dog vil solpaneler på grund af høj stråling på overfladen af ​​Europa gennemgå en hurtig nedbrydning [23] .

En anden faktor, der påvirker enhedens levetid, vil være høj stråling (ca. 540 rem pr. dag). Tidligere har Jupiters høje stråling beskadiget elektronikken på Galileo - rumfartøjet [24] .

Videnskabeligt udstyr

Det videnskabelige udstyr til landeren skal være designet til at fungere under forhold med høj baggrundsstråling på overfladen af ​​Europa [4] . Det er muligt at skabe et rum beskyttet mod stråling inde i apparatet, svarende til det der bruges på Juno [25 ] .

I maj 2017 annoncerede NASA samlingen af ​​forslag til sammensætningen af ​​videnskabeligt udstyr til Europa-nedstigningskøretøjet [26] . Forslag vil blive behandlet i løbet af 2019 [27] . En mulig sammensætning af videnskabeligt udstyr til nedstigningskøretøjet kan omfatte [5] [28] [6] :

• Prøveindsamlingssystem med bore- eller issmeltningsmekanismer
• Farve stereo kameraer
• Seismograf
• Infrarødt spektrometer og Raman-spektrometer
• Massespektrometer
• Magnetometer
• Optiske og fluorescerende mikroskoper

Se også

• Europa Orbiter - aflyst i 2002-missionen for at udforske Europa
• De galilæiske måner er de fire største måner i Jupiter.
• Juno - NASAs automatiske interplanetariske station til at udforske Jupiter
• Laplace - Europe P - projekt af den russiske mission for at studere Europa eller Ganymedes
• udforskningsprogram

Noter

1. ↑ 1 2 3 4 5 NASA modtager videnskabsrapport om Europa Lander-  konceptet . NASA/JPL (8. februar 2017). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 16. februar 2017.
2. ↑ Foust, Jeff JPL går videre med Mars- og Europa-missioner på trods af finansieringsusikkerhed  . SpaceNews.com (18. juli 2017).
3. ↑ 1 2 Foust, Jeff Det endelige finansår 2019-budgetforslag sikrer 21,5 milliarder dollars til  NASA . SpaceNews.com (17. februar 2019).
4. ↑ 1 2 Schulze-Makuch, Dirk A New Lander Concept for Europa  . Air & Space Magazine. Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 10. april 2019.
5. ↑ 1 2 3 4 5 Rapporten opstiller videnskabscase for Europa  lander . SpaceNews.com (14. februar 2017).
6. ↑ 1 2 3 Europa Lander-undersøgelse 2016-  rapport . NASA.gov (2016). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 7. marts 2018.
7. ↑ Foust, Jeff Report opstiller videnskabscase for Europa  lander . SpaceNews.com (14. februar 2017).
8. ↑ Loff, Sarah Reddish Bands on Europa  . NASA (1. maj 2015). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 18. februar 2017.
9. ↑ Khan, Amina NASA får nogle midler til Mars 2020 rover i en føderal udgiftsregning  . Los Angeles Times (15. januar 2014). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 21. april 2014.
10. ↑ Girardot, Frank C. JPL 's Mars 2020-rover nyder godt af forbrugsregningen  . Pasadena Star-News (14. januar 2014). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 31. juli 2017.
11. ↑ Amerikansk balance mellem NASAs planetariske videnskabsmissioner udforsket ved høring  . American Institute of Physics (21. juli 2017). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 31. juli 2020.
12. ↑ Wall, Mike Trump Budgetforslag akserer NASA 's Europa Lander-projekt  . Space.com (16. marts 2017). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 27. september 2018.
13. ↑ Clark, Stephen Space Launch System, planetarisk udforskning får store løft i NASA-  budgettet . Rumflyvning nu (23. marts 2018). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 15. juli 2019.
14. ↑ 1 2 Foust, Jeff Europa lander koncept redesignet for at sænke omkostninger og kompleksitet  . SpaceNews.com (29. marts 2018).
15. ↑ 1 2 3 NASA 's dristige Europa-missioner kommer tættere på virkeligheden  . planetary.org. Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 21. februar 2018.
16. ↑ Hall, D.T.; Strobel, D.F.; Feldman, P.D.; McGrath, MA; Weaver, HA Detektion af en iltatmosfære på Jupiters måne Europa  (engelsk)  // Nature : journal. - 1995. - Bd. 373 , nr. 6516 . - s. 677-681 . - doi : 10.1038/373677a0 . — . — PMID 7854447 .
17. ↑ McGrath. Atmosphere of Europa // Europa / Pappalardo, Robert T.; McKinnon, William B.; Khurana, Krishan K. - University of Arizona Press, 2009. - ISBN 978-0-8165-2844-8 .
18. ↑ Telekommunikationssystemer til NASA Europa-missionerne . Mikrobølgesymposium (IMS) (9. juni 2017). Hentet 6. juli 2020. Arkiveret fra originalen 25. september 2020.  (ubestemt) doi : 10.1109/MWSYM.2017.8058576
19. ↑ Paul Scott Anderson. Europa kan have tårnhøje ispigge på  overfladen . Jord og himmel (20. oktober 2018). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 21. januar 2021.
20. ↑ 1 2 3 Daniel EJ Hobley, Jeffrey M. Moore, Alan D. Howard & Orkan M. Umurhan. Dannelse af meterskala bladruhed på Europas overflade ved ablation af  is . Natur Geoscience (8. oktober 2018). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 17. september 2019. doi : 10.1038/s41561-018-0235-0
21. ↑ Skarvede ispigge dækker Jupiters måne Europa, tyder en undersøgelse  på . Washington Post (23. oktober 2018). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 28. oktober 2018.
22. ↑ 1 2 3 Billings, Lee NASA kæmper om deep-space Plutonium Power  . Scientific American (10. september 2015). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 20. oktober 2018.
23. ↑ SPIE Newsroom :: Modellering af strålingsnedbrydning i solceller forlænger satellittens  levetid . SPIE.org (3. januar 2011). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 31. juli 2017.
24. ↑ Galileo Millennium Mission  Status . NASA/JPL (17. december 2002). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 24. november 2020.
25. ↑ Her er, hvordan NASAs Europa-lander kunne se  ud . Populær Videnskab. Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 12. november 2020.
26. ↑ NASA beder det videnskabelige samfund om at tænke på mulige Europa Lander-  instrumenter . NASA.gov (17. maj 2017). Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 19. februar 2021.
27. ↑ Fællesskabsmeddelelse vedrørende Europa Lander Instrument Investigation Program Element  Appendiks . Lunar and Planetary Institute. Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 20. januar 2021.
28. ↑ Europa Lander  (engelsk)  (utilgængeligt link) . NASA udforskning af solsystemet. Hentet 14. marts 2019. Arkiveret fra originalen 2. april 2017.

Links

• NASA-projektrapport (2016   )
• Europa Lander Mission  Project