Europa Clipper è pronto per affrontare l’ambiente spaziale

Una serie di test ambientali ha qualificato la navicella spaziale della NASA per il suo impegnativo viaggio verso il sistema gioviano, dove esplorerà la luna ghiacciata Europa e il suo oceano sotterraneo.

Fra poco meno di sei mesi l’agenzia spaziale statunitense lancerà Europa Clipper per il suo viaggio di 2,6 miliardi di km verso la luna gioviana Europa e il suo intrigante oceano sotterraneo. Si tratterà di un viaggio che vedrà la sonda statunitense affrontare all’inizio le intense vibrazioni generate dal razzo al momento del lancio, di seguito dovrà inoltrarsi attraverso l’ambiente spaziale che la sottoporrà al calore intenso dei raggi solari ma anche al gelo siderale, per poi giungere nel sistema gioviano, contraddistinto dalle sue radiazioni proibitive.

Recentemente la sonda è stata sottoposta a una serie di rigorosi test presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA di Pasadena, California, per verificare che fosse pronta alla sfida che rappresenta questo viaggio.

Tramite i test ambientali, il veicolo spaziale viene sottoposto a una batteria di prove che simulano i diversi ambienti che esso incontrerà durante la sua missione; come lo scuotimento, il gelo, l’assenza di atmosfera, la presenza di campi magnetici e altro.

«Questi sono stati gli ultimi grossi test svolti per individuare eventuali difetti» ha affermato Jordan Evans del JPL, manager del progetto della missione «i nostri ingegneri hanno svolto un set di test ben congegnati e molto impegnativi che hanno messo alla prova l’intero sistema. I risultati di questi test ci garantiscono che la nostra sonda è in grado di gestire gli ambienti che incontrerà durante e dopo il lancio. Il sistema funziona molto bene e funziona secondo le nostre previsioni».

L’ultima sfida

Il più recente dei test ambientali a cui è stata sottoposta Europa Clipper è stato anche uno dei più elaborati ed è durato 16 giorni. Questa sonda è la più grande mai costruita dall’agenzia spaziale statunitense per una missione planetaria, oltre a essere una delle più grandi che è stata inserita nella storica camera termovuoto del JPL (Thermal Vacuum Chamber – TVAC). Noto come il 25 foot Space Simulator, questa camera è in grado di ricreare un vuoto quasi perfetto al suo interno, per imitare l’assenza di atmosfera nello spazio. Allo stesso tempo, gli ingegneri hanno sottoposto l’hardware alle elevate temperature che il lato di Europa Clipper rivolto al Sole dovrà sopportare mentre il veicolo spaziale è ancora nelle vicinanze della Terra. Dei fasci provenienti da potenti lampade poste alla base dello Space Simulator sono stati fatti rimbalzare su un enorme specchio posto nella parte superiore, per imitare il calore che la sonda dovrà sopportare.

Al fine di simulare il viaggio lontano dal Sole, l’intensità luminosa delle lampade è stata abbassata e le tubazioni che percorrono le pareti della camera sono state riempite con azoto liquido per abbassare la temperatura al suo interno a quelle dello spazio interplanetario. Quindi gli ingegneri hanno valutato la capacità della navicella di riscaldarsi autonomamente, monitorandola con circa 500 sensori di temperatura, ciascuno dei quali è stato installato a mano dai tecnici.

Le prove nella TVAC hanno segnato il culmine della fase di test ambientali, i quali hanno incluso anche una serie di test per garantire che i componenti elettrici e magnetici di Europa Clipper non interferissero tra loro.

L’orbiter è stato anche sottoposto a delle prove acustiche, vibrazionali e di shock. Nel corso dei test vibrazionali, il veicolo spaziale è stato scosso ripetutamente, sia longitudinalmente sia trasversalmente, allo stesso modo in cui verrà agitato dalla potenza sprigionata dai motori del suo lanciatore Falcon Heavy di SpaceX, durante la fase di lancio. I test di shock hanno incluso l’azionamento di alcuni sistemi pirotecnici, per simulare la scossa che la navicella riceverà quando si separerà dal suo lanciatore per dare inizio al suo lungo viaggio. Infine, i test acustici hanno assicurato che Europa Clipper fosse in grado di resistere al rumore del lancio, quando il rombo del razzo è così forte che può arrivare a danneggiare la sonda, se non è stata costruita in modo robusto.

Verso il lancio

Nel corso della primavera, la sonda verrà spedita al Kennedy Space Center in Florida, dove team dedicati di ingegneri e tecnici porteranno a termine i preparativi finali, con un occhio sempre rivolto all’orologio e al calendario. La finestra di lancio di Europa Clipper si aprirà il prossimo 10 ottobre.

Dopo il decollo, il veicolo spaziale si dirigerà verso Marte e sul finire del mese di febbraio 2025 la sua distanza dal Pianeta Rosso sarà tale da poterne usare la forza gravitazionale per acquisire velocità. Da qui, la sonda alimentata dai pannelli solari, ritornerà verso la Terra per guadagnare un’ulteriore spinta grazie al campo gravitazionale del nostro pianeta, nel dicembre 2026.

Europa Clipper arriverà a Giove nell’aprile 2030 ed entrerà nella sua orbita dalla quale effettuerà 49 sorvoli di Europa, scendendo fino a una quota di 25 km dalla sua superficie per raccogliere dati con la sua potente suite di strumenti scientifici. I dati raccolti, forniranno agli scienziati preziose informazioni sull’interno ricco di acqua della luna.

La missione

Il principale obiettivo scientifico di Europa Clipper, è quello di determinare se esistono luoghi al di sotto della superficie della luna ghiacciata di Giove, che potrebbero supportare la vita. Per raggiungerlo, la sonda statunitense dovrà determinare lo spessore del guscio di ghiaccio della luna e le interazioni che la sua superficie ha con l’oceano sottostante e dovrà investigarne la composizione e la geologia. L’esplorazione dettagliata di Europa aiuterà gli scienziati a meglio comprendere il potenziale astrobiologico per eventuali altri mondi abitabili oltre al nostro.

Europa Clipper, con i suoi pannelli fotovoltaici completamente estesi, arriva a una larghezza di quasi 30 metri. Essa è dotata di 24 propulsori, di 9 strumenti scientifici e al lancio peserà circa 6.000 kg, di cui 2.750 kg solo di propellente.

Timelapse dell’inserimento della sonda nello Space Simulator del JPL:

Ask NASA relativo a questa campagna di test:

Fonte: NASA