La nave espacial europea Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) se lanzará en una ambiciosa gira exploratoria de las lunas de Júpiter la próxima semana. Pero la misión solo echará un breve vistazo a la luna Europa, potencialmente dadora de vida. Este es el por qué.
sobreviviendo con tan poca energía como la mitad de un secador de pelo y presentando un “búnker nuclear” para proteger sus componentes electrónicos de la radiación, Explorador de lunas heladas de Júpiter (JUICE) Es una maravilla tecnológica que no le resistirá Europa Por mucho tiempo. menor JúpiterLas cuatro lunas principales pueden ser la ubicación más probable en el mundo. Sistema solar albergar vida extraterrestre en su océano cubierto de hielo; Sin embargo, el entorno alrededor de la luna es tan duro que, en el mejor de los casos, mataría una nave espacial en un par de meses, según la NASA.
Ir a Júpiter nunca es fácil. Cuanto más me acerco gas gigante Y cuanto más tiempo permanezcas en los alrededores, más difícil será. Cinco veces lejos de sol Desde la Tierra, Júpiter vive en la zona crepuscular del sistema solar y recibe solo alrededor del 4% de la luz solar que recibe nuestro planeta. Esto significa que cualquier nave espacial visitante que desee depender de la energía solar debe tener paneles solares masivos. Los desafíos solo comienzan aquí. El campo magnético de Júpiter es 10.000 veces más fuerte que el de Júpiter Tierra, lo que podría tener un impacto en las mediciones científicas de la nave espacial, dijo a Space.com Justin Byrne, jefe de programas científicos de Airbus Defence and Space, que dirigió el consorcio que construyó la nave espacial JUICE. Lo peor de todo es que este campo magnético superfuerte atrapa partículas cargadas por Júpiter y su cercana luna hipervolcánicamente activa. ayo Bombeo de espacio alrededor del planeta. Como resultado, los niveles de radiación en las proximidades del planeta son tan altos como el epicentro de una explosión nuclear.
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Enfermedad por radiación satelital
Europa orbita alrededor de Júpiter a una distancia de 417 000 millas (671 000 km), casi el doble de la distancia entre la Luna y la Tierra, y es la segunda luna más cercana a Júpiter. Los niveles de radiación alrededor de Europa no son tan altos como lo son alrededor del Ío más cercano; sin embargo, los científicos saben que la dosis de radiación que recibiría un objeto en órbita alrededor de Europa en un solo día, a 5,4 Sv, es más del doble del valor que recibiría. causar enfermedad por radiación severa a los humanos. Por supuesto, la nave estelar no es humana, pero Byrne admite que esos niveles de radiación están más allá de lo que los diseñadores de naves espaciales están acostumbrados a construir.
“Estamos tan acostumbrados a la radiación en el espacio”, dijo Byrne. “Las misiones en órbita terrestre tienen que pasar a través de la Tierra cinturones de radiaciónPero los niveles de radiación allí no se acercan a los que experimentaría una nave espacial cerca de Júpiter”.
Los altos niveles de radiación son malas noticias para la electrónica y los paneles solares. Cuanto mayor es la intensidad de la radiación, dijo Byrne, más rápido fallan los sistemas electrónicos y más rápido se degradan los paneles solares. Por esta razón, NASA-specific Clipper Europa La misión no buscará rastros de vida en Europa directamente desde la órbita lunar, sino que realizará breves visitas periódicas en una órbita más amplia alrededor de Júpiter. Es por ello que la Agencia Espacial Europea (ESA) eligió la luna más grande de Júpiter y algo más cómoda Ganímedescomo objetivo principal de JUICE.
Acogedor Ganímedes
Aunque es menos probable que Ganímedes albergue vida que Europa, según los científicos, la luna está lejos de ser aburrida. Más grande que el planeta más pequeño del sistema solar MercurioGanímedes es la luna más grande de todo el sistema solar y la única conocida que genera su propio campo magnético. En 2034, tres años después de que JUICE llegara a Júpiter (si todo sale según lo planeado), Ganímedes se convertirá en la primera luna alejada de la luna de la Tierra. luna una nave espacial en órbita.
Ganímedes orbita alrededor de Júpiter a una distancia de 665 000 millas (1 070 000 km) y es la tercera más cercana al gigante gaseoso de las cuatro lunas principales. Byrne dijo que la radiación alrededor de Ganímedes es unas 100 veces más débil que la de Europa. Sin embargo, la nave espacial JUICE no podría sobrevivir en este entorno por mucho tiempo sin algunas de las soluciones utilizadas anteriormente.
En el corazón de la nave espacial hay una bóveda revestida de plomo de 2,7 toneladas (2,42 toneladas métricas) que alberga todos los componentes electrónicos de la nave espacial (excepto los instrumentos científicos diseñados para estudiar el entorno extremo en el sistema de Júpiter).
“Hay kilogramos de plomo en el jugo”, dijo Byrne. “Esto limita efectivamente la cantidad de radiación que puede llegar a los dispositivos electrónicos y extiende su vida útil. Pero eventualmente, morirán. No puedes detener eso para siempre”.
Si la nave espacial tuviera que ir a Europa, agregó Byrne, este pequeño búnker nuclear revestido de plomo tendría que ser más poderoso.
La muerte de los paneles solares.
Pero si bien existe una solución para proteger los sistemas electrónicos, los paneles solares son bastante vulnerables a la radiación. Byrne cree que la degradación de los paneles solares del jugo en el entorno hostil alrededor de Júpiter conducirá a la eventual desaparición de la misión.
Dada la distancia de Júpiter al Sol y la baja intensidad de la luz solar alrededor del planeta, los paneles solares de JUICE deben haber sido enormes. Diseñados como dos alas cruciformes, los dos arreglos cubren un área de 915 pies cuadrados (85 metros cuadrados). A pesar de este tamaño masivo y una eficiencia récord de alrededor del 30%, los arreglos ni siquiera producen suficiente electricidad para hacer funcionar un secador de pelo, dijo Byrne.
“Es realmente una cantidad muy pequeña de energía y, a medida que se deteriora durante su vida útil debido a la radiación, su rendimiento se degradará hasta el punto en que no habrá suficiente energía para ejecutar la tarea”, dijo Byrne.
JUICE fue diseñado para sobrevivir cuatro años combinados orbitando primero Júpiter y luego Ganímedes. Antes de entrar en la órbita de Ganímedes, la sonda realizará dos sobrevuelos de Europa, 21 en la luna más lejana y menos explorada Calistoy 12 en Ganímedes. Byrne confía en que los ingenieros y colaboradores de Airbus de toda Europa hayan construido una nave espacial lo suficientemente potente como para cumplir su misión. Sin embargo, no es probable que JUICE supere la esperanza de vida, a diferencia de muchas otras misiones.
“Puede durar un poco más, pero no durará 10 años como lo hacen muchas otras misiones”, dijo Byrne.
Además del entorno de radiación intensa, la misión también consumirá una gran cantidad de combustible debido a la gran cantidad de vuelos que consumen mucho combustible desde las lunas de jupiter.
“Habrá muchas correcciones de rumbo, cambios de rumbo”, dijo Byrne. “Va a requerir mucho combustible. Entonces, o se quedará sin combustible primero, o los paneles solares se descompondrán, y eso terminará el trabajo”.
Los operadores querrán terminar la misión JUICE a tiempo enviándolo a estrellarse en Ganímedes para evitar que la nave espacial se convierta en una pieza fuera de control. basura espacial Y es probable que se estrelle contra Europa más tarde, contaminándola con microbios terrestres. Dado que los científicos no creen que Ganímedes pueda albergar vida, y dado que su superficie no parece estar en contacto con el océano subterráneo (a diferencia de Europa, que es más activa), a los expertos no les preocupa que el JUGO interfiera con la luz pura de la luna. costra de hielo .
Entonces, ¿qué se necesitaría para poner el jugo en órbita alrededor de Europa?
Pero con todos estos desafíos, ¿significa eso que es imposible que una nave espacial orbite Europa, el lugar más probable del sistema solar para albergar vida extraterrestre?
Byrne dice que los ingenieros están estudiando actualmente estas posibilidades con la esperanza de enviar un módulo de aterrizaje esterilizado a Europa en un futuro lejano.
“Es un desafío ser visto”, dijo el Bayern. “Necesitaría más protección para la electrónica y probablemente paneles solares mucho más grandes. Eso significaría mucha más masa. Pero probablemente podamos hacer eso”.
Tal tarea, según Kit de lanzamiento JUICE de la ESA (Se abre en una nueva pestaña), no despegó hasta años después de que JUICE y Clipper de la NASA (programado para lanzarse el próximo año) completaran sus misiones. Las dos tareas, que tendrán éxito Juno de la NASA La nave espacial, que ha estado estudiando a Júpiter desde 2016, está preparando el escenario para nuestro encuentro final con la posible vida microbiana en Europa.
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