NASA, 유로파 클리퍼 우주선의 주요 선체 완성 – 얼음 목성 유로파에서 생명체 탐색 예정

NASA의 유로파 클리퍼 우주선의 아티스트 렌더링. 크레딧: NASA/JPL-Caltech

Jupiter’s icy moon takes a big step forward as engineers deliver a major component of the spacecraft.

Europa, Jupiter’s icy moon, almost certainly has a vast ocean beneath its icy shell. In fact, scientists believe this ocean contains more water than all of Earth’s oceans combined. The complex chemistry required for life as we know it to exist requires liquid water, making this ocean one of the key reasons astrobiologists want to study Europa.

NASA’s Europa Clipper will be equipped with science instruments needed to study Europa to see if it harbors conditions suitable for supporting life. It is expected to launch in 2024 and take several years to reach Jupiter. Once there, it will orbit the planet, during which it will soar past Europa some 45 times or so. During each flyby, it will scan the moon and then report the data back to Earth.

Now, the main body of NASA’s Europa Clipper spacecraft has just been delivered to the agency’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Southern California. Over the next two years there, engineers and technicians will finish assembling the craft by hand before testing it to make sure it can withstand the journey to Jupiter’s icy moon Europa.

NASA’s Europa Clipper spacecraft is visible in a main clean room at JPL, as engineers and technicians inspect it just after delivery in early June 2022. Credit: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

The spacecraft body is the mission’s workhorse. Standing 10 feet (3 meters) tall and 5 feet (1.5 meters) wide, it’s an aluminum cylinder integrated with electronics, radios, thermal loop tubing, cabling, and the propulsion system. With its solar arrays and other deployable equipment stowed for launch, Europa Clipper will be as large as an SUV; when extended, the solar arrays make the craft the size of a basketball court. It is the largest NASA spacecraft ever developed for a planetary mission.

“It’s an exciting time for the whole project team and a huge milestone,” said Jordan Evans, the mission’s project manager at JPL. “This delivery brings us one step closer to launch and the Europa Clipper science investigation.”

https://www.youtube.com/watch?v=b3nvkBBOST4
이 비디오는 NASA의 Europa Clipper 우주선의 핵심을 남 캘리포니아에 있는 기관의 제트 추진 연구소로 전달하는 것을 포착합니다. 우주선의 본체는 제트 추진 연구소 및 NASA의 고다드 우주 비행 센터와 협력하여 존스 홉킨스 응용 물리학 연구소에서 설계 및 제작했습니다. 크레딧: NASA/JPL-Caltech

2024년 10월에 발사될 예정인 유로파 클리퍼(Europa Clipper)는 유로파를 타고 거의 50번의 비행을 할 예정입니다. 과학자들은 이 유로파에 지구의 바다를 합친 것보다 두 배 많은 물을 함유하고 있는 내해가 있다고 확신합니다. 바다는 현재 생명을 유지하기에 적절한 조건을 가지고 있을 수 있습니다. 우주선의 9개 과학 장비는 유로파의 대기, 표면 및 내부에 대한 데이터를 수집합니다. 이 정보는 과학자들이 바다 깊이와 염도, 얼음 지각 두께, 지하수를 우주로 분출할 수 있는 잠재적인 연기를 측정하는 데 사용할 정보입니다.

이러한 도구는 이미 3월부터 조립, 테스트 및 발사 작업으로 알려진 단계가 시작된 제트 추진 연구소에 도착하기 시작했습니다. 자외선 분광계, 유로파-UVS, 3월에 도착했습니다. 다음은 우주선의 열 방출 이미저(Thermal Emission Imager)였습니다. E-THEMIS, 애리조나 주립 대학에서 개발을 주도하는 과학자와 엔지니어가 발표했습니다. E-THEMIS는 유로파의 온도를 매핑하고 과학자들이 달 표면 근처에 액체 상태의 물이 있을 수 있는 지역을 포함하여 달의 지질학적 활동에 대한 단서를 찾을 수 있도록 설계된 고급 적외선 카메라입니다.

2022년 말까지 대부분의 비행 계기와 나머지 과학 장비가 완성될 것으로 예상됩니다.

NASA의 유로파 클리퍼 우주선은 2022년 6월 초 인도된 직후 엔지니어와 기술자가 검사하는 제트 추진 연구소의 메인 클린룸에서 분해되었습니다. 크레딧: NASA / JPL-Caltech / Johns Hopkins APL / Ed Whitman

전체 패키지

메릴랜드주 로렐에 있는 존스 홉킨스 응용 물리학 연구소(APL)는 메릴랜드주 그린벨트에 있는 제트 추진 연구소 및 NASA의 고다드 우주 비행 센터와 협력하여 유로파 클리퍼 물체를 설계했습니다. 임무의 보조 프로젝트 관리자인 APL의 Tom Magner는 “APL이 수백 명의 엔지니어와 기술자로 구성된 팀을 사용하여 설계, 구축 및 테스트한 비행 시스템은 APL이 구축한 가장 큰 물리적 시스템이었습니다.

본체 작업은 이제 JPL에서 계속됩니다.

“JPL에 도달한 것은 본질적으로 그 자체로 조립 단계입니다. APL의 리더십 하에 이 전달에는 해당 기관과 2개의 NASA 센터의 작업이 포함됩니다. 이제 팀은 시스템을 더 높은 수준의 통합으로 가져갈 것입니다.” 말했다.

NASA의 유로파 클리퍼(Europa Clipper) 우주선 본체가 캘리포니아 리버사이드 카운티의 마치 공군 기지에 C-17 화물기를 타고 도착한 직후 화물칸에 등장했다. 이미지 제공: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

주요 구조는 실제로 우주선 탑재체에 장착하기 위한 나사 구멍이 있는 두 개의 적층 알루미늄 실린더입니다. 무선 주파수 장치, 방사선 모니터, 추진 전자 장치, 변환기 및 전선입니다. RF 서브시스템은 10피트(3미터)의 거대한 고이득 안테나를 포함하여 8개의 안테나에 전력을 공급합니다. 하니스라고 하는 이 구조물의 전선 및 커넥터 네트워크는 그 자체로 무게가 150파운드(68kg)입니다. 확장하면 축구장 둘레의 두 배인 거의 2,100피트(640미터)를 달리게 됩니다.

목성 시스템의 강렬한 복사를 견디도록 설계된 견고한 전자 금고는 과학 장비와 함께 우주선의 메인 섀시와 통합됩니다.

우주선의 본체 내부에는 두 개의 탱크가 있습니다. 하나는 연료를 담고 다른 하나는 산화제를 담는 것입니다. 그리고 그 내용물을 24개의 엔진 배열로 옮기는 튜브가 있습니다. 이 튜브는 추력을 생성하는 제어된 화학 반응을 생성하기 위해 결합될 것입니다.

NASA의 Europa Clipper 우주선의 본체가 남부 캘리포니아에 있는 NASA의 제트 추진 연구소에 들어갈 때 화물칸에 나타납니다. 이미지 제공: NASA/JPL-Caltech/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

“우리 엔진에는 두 가지 목적이 있습니다.”라고 프로젝트 부책임자인 Jet Propulsion Laboratory의 Tim Larson이 말했습니다. “우리는 목성에 가까워지고 목성의 궤도에서 포착하기 위해 큰 소진이 필요한 경우를 포함하여 대규모 기동에 사용합니다. 그러나 우주선의 위치를 ​​관리하고 유로파 및 기타 천체의 플라이바이를 미세 조정하기 위한 소규모 기동을 위해 설계되었습니다. 도중에 태양계 물체가 보입니다.”

크고 작은 이러한 기동은 Europa Clipper가 2031년에 본격적으로 조사를 시작할 이 바다 세계로 6년 동안의 18억 마일(29억 킬로미터) 여행에서 큰 역할을 할 것입니다.

미션에 대해 더 알아보기

Europa Clipper와 같은 임무는 다음 분야에 기여합니다. 우주생물학, 우리가 알고 있는 생명체를 품을 수 있는 먼 세계의 변수와 조건에 대한 학제간 연구. 유로파 클리퍼는 생명체를 탐지하는 임무는 아니지만 유로파에 대한 자세한 조사를 수행하고 지표 아래 바다가 있는 얼음 달이 생명체를 부양할 가능성이 있는지 여부를 확인할 것입니다. 유럽의 거주 가능성을 이해하면 과학자들이 지구에서 생명체가 어떻게 진화했는지와 지구 밖에서 생명체를 찾을 가능성을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

캘리포니아 패서디나에 있는 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)이 운영하는 제트 추진 연구소(Jet Propulsion Laboratory)는 워싱턴에 있는 NASA의 과학 임무 위원회(Science Mission Directorate)를 위한 APL과 협력하여 유로파 클리퍼 임무 개발을 지휘합니다. 앨라배마주 헌츠빌에 있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터에 있는 행성 임무 프로그램 사무소는 유로파 클리퍼 임무 프로그램을 관리합니다.