Misi Jupiter Badan Antariksa Eropa (ESA), JUICE tidak cukup kuat untuk mengorbit Europa. Inilah alasannya
Pesawat ruang angkasa Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) Eropa akan diluncurkan pada tur eksplorasi bulan-bulan Jupiter yang ambisius minggu depan. Tetapi misi tersebut hanya akan melihat sekilas bulan Europa yang berpotensi memberi kehidupan. Inilah alasannya.
bertahan dengan daya sesedikit setengah pengering rambut dan menampilkan “bunker nuklir” untuk melindungi elektroniknya dari radiasi, Penjelajah Bulan Es Jupiter (JUICE) Ini adalah keajaiban teknologi yang tidak akan tahan terhadapnya Eropa Untuk waktu yang lama. lebih kecil JupiterEmpat bulan utama mungkin merupakan lokasi yang paling mungkin di dunia Tata surya untuk menampung kehidupan di luar bumi di lautan yang tertutup es; Namun, lingkungan di sekitar bulan sangat keras, sehingga akan membunuh pesawat ruang angkasa paling lama dalam beberapa bulan, menurut NASA.
Pergi ke Jupiter tidak pernah mudah. Semakin dekat aku gas raksasa Dan semakin lama Anda tinggal di sekitarnya, semakin sulit jadinya. Lima kali dari matahari Dari Bumi, Jupiter tinggal di zona senja tata surya, hanya menerima sekitar 4% dari sinar matahari yang didapat planet kita. Ini berarti bahwa setiap pesawat ruang angkasa yang mengunjungi yang ingin mengandalkan energi matahari harus memiliki susunan surya yang sangat besar. Tantangan hanya dimulai di sini. Medan magnet Jupiter 10.000 kali lebih kuat dari Jupiter Tanah, yang dapat berdampak pada pengukuran ilmiah pesawat ruang angkasa, Justin Byrne, kepala program sains di Airbus Defense and Space, yang memimpin konsorsium yang membangun pesawat ruang angkasa JUICE, mengatakan kepada Space.com. Yang terburuk, medan magnet yang sangat kuat ini menjebak partikel yang diisi oleh Jupiter dan bulan terdekatnya yang aktif secara hipervulkanik. Ayo Memompa ruang di sekitar planet ini. Akibatnya, tingkat radiasi di dekat planet ini setinggi episentrum ledakan nuklir.
Terkait: Ha! Tampilan terdekat bulan Jupiter di samudra Europa dalam 22 tahun
Penyakit radiasi satelit
Europa mengorbit Jupiter pada jarak 417.000 mil (671.000 km), hampir dua kali jarak antara Bulan dan Bumi, dan merupakan bulan terdekat kedua ke Jupiter. Tingkat radiasi di sekitar Europa tidak setinggi di sekitar Io terdekat, namun, para ilmuwan tahu bahwa dosis radiasi yang akan diterima objek di orbit di sekitar Europa dalam satu hari, pada 5,4 Sv, lebih dari dua kali nilai yang seharusnya. menyebabkan penyakit radiasi yang parah pada manusia. Tentu saja, kapal luar angkasa itu bukan manusia, tetapi Byrne mengakui bahwa tingkat radiasi itu melebihi apa yang biasa dibuat oleh perancang pesawat ruang angkasa.
“Kami sangat terbiasa dengan radiasi di luar angkasa,” kata Byrne. “Misi yang mengorbit Bumi harus melewati Bumi sabuk radiasiTetapi tingkat radiasinya tidak jauh dari apa yang akan dialami pesawat ruang angkasa di dekat Jupiter.”
Tingkat radiasi yang tinggi adalah berita buruk bagi elektronik dan panel surya. Semakin tinggi intensitas radiasi, kata Byrne, semakin cepat kegagalan sistem elektronik, dan semakin cepat susunan surya menurun. Untuk alasan ini, khusus NASA Pemotong Eropa Misi tersebut tidak akan mencari jejak kehidupan di Europa langsung dari orbit bulan, melainkan akan melakukan kunjungan berkala singkat saat berada di orbit yang lebih luas di sekitar Jupiter. Karena alasan inilah Badan Antariksa Eropa (ESA) memilih bulan terbesar Jupiter dan agak lebih nyaman Ganymedesebagai tujuan utama JUICE.
Ganymede yang nyaman
Meskipun Ganymede lebih kecil kemungkinannya untuk menampung kehidupan dibandingkan Europa, menurut para ilmuwan, bulan jauh dari kata membosankan. Lebih besar dari planet terkecil di tata surya Air raksaGanymede adalah bulan terbesar di seluruh tata surya dan satu-satunya yang diketahui menghasilkan medan magnetnya sendiri. Pada tahun 2034, tiga tahun setelah JUICE tiba di Jupiter (jika semuanya berjalan sesuai rencana), Ganymede akan menjadi bulan pertama yang jauh dari bulan Bumi. bulan sebuah pesawat ruang angkasa di orbit.
Ganymede mengorbit Jupiter pada jarak 665.000 mil (1.070.000 km), dan merupakan yang terdekat ketiga dengan raksasa gas dari empat bulan besar. Byrne mengatakan bahwa radiasi di sekitar Ganymede sekitar 100 kali lebih lemah daripada di Eropa. Namun, pesawat ruang angkasa JUICE tidak akan mampu bertahan lama di lingkungan ini tanpa beberapa solusi yang digunakan sebelumnya.
Di jantung pesawat ruang angkasa terdapat kubah berlapis timah seberat 2,7 ton (2,42 metrik ton) yang menampung semua perangkat elektronik pesawat ruang angkasa (kecuali instrumen sains yang dirancang untuk mempelajari lingkungan ekstrem di sistem Jupiter).
“Ada beberapa kilogram timbal dalam jusnya,” kata Byrne. “Ini secara efektif membatasi jumlah radiasi yang dapat mencapai perangkat elektronik dan memperpanjang umurnya. Namun pada akhirnya, mereka akan mati. Anda tidak dapat menghentikannya selamanya.”
Jika pesawat ruang angkasa akan pergi ke Eropa, tambah Byrne, bunker nuklir berlapis timah kecil ini harus lebih kuat.
Kematian panel surya
Tapi meski ada solusi untuk melindungi sistem elektronik, panel surya cukup rentan terhadap radiasi. Byrne percaya degradasi panel surya jus di lingkungan yang keras di sekitar Jupiter akan menyebabkan kematian misi tersebut.
Mengingat jarak Jupiter dari Matahari dan rendahnya intensitas sinar matahari di sekitar planet, panel surya JUICE pasti sangat besar. Didesain sebagai dua sayap salib, kedua susunan tersebut mencakup area seluas 915 kaki persegi (85 meter persegi). Meskipun ukurannya sangat besar dan mencatat efisiensi sekitar 30%, susunannya bahkan tidak menghasilkan listrik yang cukup untuk menyalakan pengering rambut, kata Byrne.
“Ini benar-benar jumlah energi yang sangat kecil, dan karena memburuk selama masa pakainya karena radiasi, kinerjanya akan menurun ke titik di mana tidak akan ada cukup energi untuk menjalankan tugas tersebut,” kata Byrne.
JUICE dirancang untuk bertahan selama empat tahun mengorbit Jupiter pertama dan kemudian Ganymede. Sebelum memasuki orbit Ganymede, pesawat ruang angkasa akan melakukan dua kali terbang melintasi Europa, 21 di bulan terjauh dan paling sedikit dijelajahi Callistodan 12 di Ganymede. Byrne yakin para insinyur dan kolaborator Airbus dari seluruh Eropa telah membangun pesawat ruang angkasa yang cukup kuat untuk menyelesaikan misinya. Namun, JUICE sepertinya tidak akan melebihi harapan hidup, tidak seperti banyak misi lainnya.
“Ini mungkin bertahan sedikit lebih lama tetapi tidak akan bertahan 10 tahun seperti banyak misi lainnya,” kata Byrne.
Selain lingkungan radiasi yang intens, misi tersebut juga akan mengkonsumsi bahan bakar dalam jumlah besar karena banyaknya penerbangan yang menghabiskan bahan bakar dari bulan Jupiter.
“Akan ada banyak koreksi arah, perubahan arah,” kata Byrne. “Ini akan membutuhkan banyak bahan bakar. Jadi Anda akan kehabisan bahan bakar terlebih dahulu, atau susunan surya akan terurai, dan itu akan menyelesaikan pekerjaan.”
Operator ingin menyelesaikan misi JUICE tepat waktu dengan mengirimkannya ke Ganymede untuk mencegah pesawat ruang angkasa berubah menjadi bagian yang tidak terkendali. sampah luar angkasa Dan kemungkinan besar akan menabrak Europa nanti, mencemari dengan mikroba terestrial. Karena para ilmuwan berpendapat bahwa Ganymede tidak mungkin menampung kehidupan, dan karena permukaannya tampaknya tidak bersentuhan dengan lautan di bawah permukaannya (tidak seperti Europa yang lebih aktif), para ahli tidak khawatir tentang JUICE yang mengganggu kemurnian bulan. kerak es. .
Jadi apa yang diperlukan untuk mengirim jus ke orbit di sekitar Eropa?
Namun dengan semua tantangan ini, apakah itu berarti pesawat ruang angkasa tidak mungkin mengorbit Europa, tempat yang paling mungkin di tata surya untuk menampung kehidupan di luar bumi?
Byrne mengatakan para insinyur saat ini sedang mempelajari kemungkinan ini dengan harapan dapat mengirimkan pendarat yang telah disterilkan ke Eropa di masa depan yang jauh.
“Ini tantangan untuk dilihat,” kata Bayern. “Anda akan membutuhkan lebih banyak perlindungan untuk elektronik dan mungkin susunan surya yang jauh lebih besar. Itu berarti lebih banyak massa. Tapi kita mungkin bisa melakukannya.”
Tugas seperti itu, menurut Kit peluncuran JUICE dari ESA (Buka di tab baru), tidak lepas landas sampai bertahun-tahun setelah JUICE dan Clipper NASA (dijadwalkan diluncurkan tahun depan) menyelesaikan misi mereka. Dua tugas, yang akan berhasil Juno dari NASA Pesawat ruang angkasa, yang telah mempelajari Jupiter sejak 2016, menyiapkan panggung untuk pertemuan terakhir kita dengan potensi kehidupan mikroba di Europa.
Ikuti Teresa Poltarova di Twitter @karyawan (Buka di tab baru). Ikuti kami di Twitter @karyawan (Buka di tab baru) dan seterusnya Facebook (Buka di tab baru).
“Pemikir jahat. Sarjana musik. Komunikator yang ramah hipster. Penggila bacon. Penggemar internet amatir. Introvert.”
