NASA’s Europa Clipper-ruimtevaartuig zal worden gelanceerd om te onderzoeken of er leven zou kunnen bestaan ​​op een ijskoude oceaanwereld

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke ontwikkelingen en meer.

CNN
—

Een missie om een ​​van de meest veelbelovende omgevingen van het zonnestelsel te bestuderen die mogelijk geschikt is voor leven staat op het punt van start te gaan.

NASA’s Europa Clipper-ruimtevaartuig – ontworpen om zijn naamgenoot, Jupiters maan Europa – te verkennen, zal naar verwachting maandag om 12:06 uur ET worden gelanceerd aan boord van een SpaceX Falcon Heavy-raket vanuit NASA’s Kennedy Space Center in Florida. Het evenement wordt live gestreamd NASA-websitemet dekking vanaf 11.00 uur.

De weersomstandigheden zijn voor 95% gunstig voor de lancering, aldus Mike McAleenan, lanceerweerofficier bij het 45th Weather Squadron van de US Space Force.

Als Europa Clipper maandag niet vertrekt, zijn er lanceermogelijkheden tot en met 6 november. Elke lanceringsmogelijkheid is onmiddellijk, wat betekent dat de lancering slechts op één exact tijdstip per dag kan plaatsvinden, volgens Tim Dunn, senior lanceerdirecteur bij NASA’s Launch Services Program.

De langverwachte lancering, aanvankelijk gepland voor 10 oktober, werd vertraagd door de orkaan Milton. Maar bemanningen ter plaatse in het centrum evalueerden de lanceerfaciliteiten na de storm en gaven het ruimtevaartuig toestemming om terug te keren naar het lanceerplatform.

Europa Clipper zal dienen als NASA’s eerste ruimtevaartuig dat zich toelegt op het bestuderen van een met ijs bedekte oceaanwereld in ons zonnestelsel, en heeft tot doel te bepalen of de maan bewoonbaar kan zijn voor het leven zoals wij dat kennen.

Clipper zal negen instrumenten en een zwaartekrachtexperiment bij zich hebben om de oceaan onder de dikke ijslaag van Europa te onderzoeken. Er wordt geschat dat de oceaan van de maan twee keer zoveel vloeibaar water bevat als de oceanen van de aarde.

“De instrumenten werken hand in hand samen om onze meest prangende vragen over Europa te beantwoorden”, zegt Robert Pappalardo, projectwetenschapper van de missie bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, in een verklaring. “We zullen leren wat Europa drijft, van zijn kern en rotsachtige binnenland tot zijn oceaan en ijsschelp tot zijn zeer dunne atmosfeer en de omringende ruimteomgeving.”

Het ruimtevaartuig bevat ook meer dan 2,6 miljoen namen die zijn ingediend door mensen uit landen over de hele wereld gedicht van de Amerikaanse dichter Laureaat Ada Limón.

De missie van $ 5,2 miljard begon als concept in 2013, maar de weg naar de lancering verliep niet zonder uitdagingen.

In mei ontdekten ingenieurs dat onderdelen van het ruimtevaartuig mogelijk niet bestand zijn tegen de barre stralingsomgeving van Jupiter. Het team slaagde er echter in om de noodzakelijke tests op tijd af te ronden goedkeuring in september om door te gaan naar de lanceringhet voorkomen van een vertraging van 13 maanden van de lancering zonder wijzigingen in het missieplan, de doelstellingen of het traject.

Er was geen moeilijker jaar dan dit om Europa Clipper over de finish te krijgen, zegt Curt Niebur, programmawetenschapper van Europa Clipper.

‘Maar ondanks dat alles hebben we er nooit aan getwijfeld dat dit het waard zou zijn’, zei Niebur. “Het is een kans voor ons om te verkennen, niet een wereld die miljarden jaren geleden bewoonbaar zou kunnen zijn geweest, maar een wereld die vandaag de dag misschien bewoonbaar zou kunnen zijn – een kans om de eerste verkenning te doen van dit nieuwe soort wereld dat we heel erg hebben ontdekt. onlangs een oceaanwereld genoemd die volledig is ondergedompeld en bedekt met een oceaan van vloeibaar water, totaal anders dan alles wat we eerder hebben gezien. Dat is wat ons te wachten staat in Europa.”

Na de lancering zal het ruimtevaartuig een afstand van 2,9 miljard kilometer afleggen en zal naar verwachting in april 2030 bij Jupiter aankomen. Onderweg zal het ruimtevaartuig langs Mars en vervolgens de aarde vliegen, waarbij de zwaartekracht van elke planeet wordt gebruikt om de ruimtevaartuigen verbruiken minder brandstof en winnen aan snelheid op hun reis naar Jupiter.

Europa Clipper zal samenwerken met Juice, of het Jupiter Icy Moons Explorer, ruimtevaartuig, gelanceerd in april 2023 door de European Space Agency, dat in juli 2031 zal arriveren om Jupiter en zijn grootste manen te bestuderen.

Het grootste ruimtevaartuig dat NASA ooit heeft gebouwd voor een planetaire missie, de Clipper heeft een doorsnede van 30,5 meter (langer dan een basketbalveld) dankzij de zonnepanelen. De enorme panelen zullen helpen voldoende zonlicht op te vangen om de instrumenten en elektronica van het ruimtevaartuig van stroom te voorzien tijdens zijn onderzoek naar Europa, dat vijf keer zo ver verwijderd is van de zon als de aarde.

Zodra het ruimtevaartuig arriveert, zal het zijn missie uitvoeren door 49 keer langs Europa te vliegen in plaats van op het maanoppervlak te landen.

Missieteams waren aanvankelijk bang dat Clipper de barre omgeving van Jupiter niet zou kunnen weerstaan, omdat het magnetische veld van de gigantische planeet – dat geladen deeltjes opvangt en versnelt en straling veroorzaakt die ruimtevaartuigen schaadt – 20.000 keer sterker is dan dat van de aarde. Maar ingenieurs hebben een manier gevonden om dat probleem te omzeilen.

Elke vlucht langs Europa, die elke twee tot drie weken wordt verwacht, zal ervoor zorgen dat het ruimtevaartuig minder dan een dag wordt blootgesteld aan de straffende straling van Jupiter voordat het weer in een lus terugkeert. De tijd tussen de scheervluchten kan de transistors van het ruimtevaartuig, die helpen de elektriciteitsstroom van het voertuig te controleren, helpen herstellen van blootstelling aan straling.

Ondertussen beschermt een speciaal ontworpen kluis van titanium en aluminium de gevoelige elektronica van het ruimtevaartuig tegen straling.

Uiteindelijk zullen de flybys de Clipper binnen 25 kilometer boven het oppervlak brengen, waarbij hij telkens boven een andere Europa-locatie zweeft. Met deze strategie kan het ruimtevaartuig bijna de hele maan in kaart brengen.

En zodra de missie is voltooid, kan de reis van het ruimtevaartuig eindigen door te botsen op het oppervlak van Ganymedes, de grootste maan van Jupiter, hoewel dat nog moet worden bepaald.

Europa Clipper is niet ontworpen om te zoeken naar bewijs van leven op Europa, maar zal een reeks instrumenten gebruiken om te zien of leven mogelijk zou kunnen zijn in een oceaan op een andere planeet in ons zonnestelsel.

Astronomen geloven dat de ingrediënten voor leven, waaronder water, energie en de juiste chemie, al op Europa aanwezig kunnen zijn. Het ruimtevaartuig zou bewijsmateriaal kunnen verzamelen om erachter te komen of deze ingrediënten naast elkaar bestaan ​​op een manier die de omgeving van de maan mogelijk bewoonbaar maakt.

De missie zal de exacte dikte onderzoeken van de ijslaag die de maan omhult en hoe die bevroren buitenkant in wisselwerking staat met de oceaan eronder, en zal ook de geologie van de maan karakteriseren. Wetenschappers willen graag weten wat de exacte samenstelling van de oceaan is en wat de oorzaak is van de eerder waargenomen pluimen die door scheuren in het ijs opstijgen en deeltjes de ruimte in blazen. Ze willen ook bepalen of materiaal van het Europese oppervlak in de oceaan terechtkomt.

Om grondig onderzoek uit te voeren, is Europa Clipper uitgerust met camera’s en spectrometers om beelden met hoge resolutie vast te leggen en kaarten te maken van het oppervlak van de maan en de dunne atmosfeer. Het ruimtevaartuig heeft ook een thermisch instrument bij zich om locaties voor pluimactiviteit te detecteren en waar het ijs warmer is. Een magnetometer zal het magnetische veld van de maan bestuderen en het bestaan ​​van de Europese oceaan bevestigen, evenals de diepte en het zoutgehalte ervan.

Een ijsdoordringende radar zal onder de buitenste schil, die naar schatting zo’n 15 tot 25 kilometer dik is, kijken naar bewijs van de oceaan van de maan.

En als er actieve pluimen zijn die deeltjes vanuit de Europese oceaan de ruimte in blazen, zullen de massaspectrometer en de stofanalysator van het ruimtevaartuig in staat zijn de deeltjes te ‘snuffelen’ en hun samenstelling te analyseren, zegt Haje Korth, plaatsvervangend projectwetenschapper voor Europa Clipper aan de Johns Hopkins University’s Applied Science. Natuurkundig Laboratorium.

“De gegevens van de massaspectrometer en de stofdetector zullen aantonen of Europa de samenstelling en chemie herbergt die nodig zijn om leven te herbergen,” zei Korth.

Alle instrumenten zullen tijdens elke vlucht worden ingeschakeld en werken om zo veel mogelijk gegevens te verzamelen.

Het Europa Clipper-team wordt vaak gevraagd naar hun hoop op wat het ruimtevaartuig in Europa zal ontdekken, en hoe het de weg zou kunnen bereiden voor toekomstige verkenningen in de zoektocht naar leven buiten onze planeet.

“Voor mij zou dat betekenen dat je een soort oase vindt, als je wilt, op Europa, waar bewijs is van vloeibaar water niet ver onder de oppervlakte, en bewijs van organische stoffen aan de oppervlakte,” zei Pappalardo. “Misschien zou het warm zijn, misschien zou het de bron van een pluim zijn. Dat zou ergens kunnen zijn waar NASA in de toekomst misschien een lander zou kunnen sturen om onder het oppervlak te duiken en letterlijk naar tekenen van leven te zoeken.’