سوف يدور يوروبا كليبر التابع لناسا، والموضح في هذا الرسم البياني الذي تم تحديثه في ديسمبر 2020، حول كوكب المشتري في مدار بيضاوي الشكل، ويمر بالقرب من قمره أوروبا في كل رحلة جوية لجمع البيانات. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
ناساس أوروبا تركز مهمة Clipper على حل مشاكل إشعاع الترانزستور، والاستعداد للشروع في المهمة. يوم الخميس استكشف موطن أوروبا.
تواجه المهمة تحديات تتعلق بالترانزستورات المقاومة للإشعاع والتي وُجد أنها أقل متانة في مواجهة إشعاع المشتري الشديد. وتهدف التجارب التي أجريت في مراكز ناسا المختلفة إلى معالجة هذه القضايا.
الاستعدادات جارية لإطلاق مهمة أوروبا كليبر التابعة لناسا. تم تسليم المركبة الفضائية إلى مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا في مايو الماضي، وقد نجح الفريق في تركيب الهوائي عالي الكسب.
يواصل المهندسون في مهمة أوروبا كليبر التابعة لناسا إجراء اختبارات مكثفة للترانزستورات التي تساعد في التحكم في تدفق الكهرباء على المركبة الفضائية. الإصدارات المحددة التي تستخدمها أوروبا كليبر هي مقوية للإشعاع وتهدف إلى تحمل 100 إلى 300 كيلوراد، أو راد (“راد” هي وحدة قياس للجرعة الممتصة من الإشعاع المؤين).
ومع ذلك، فقد توصل فريق من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (مختبر الدفع النفاث) في جنوب كاليفورنيا، أدار العمل، وقام بتقييم البيانات التجريبية التي تشير إلى أن بعض الترانزستورات يمكن أن تتأثر بمستويات إشعاع أقل بكثير عند مستويات معينة. إنهم يشعرون بالقلق من أن بعض هذه المناطق قد لا تتحمل إشعاع نظام المشتري، البيئة الأكثر تعرضًا للإشعاع في النظام الشمسي.
تحديات الإشعاع والتحليل المستمر
يتم إجراء التجارب أيضًا في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية (APL) في لوريل بولاية ميريلاند، وفي مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. عملت APL مع مختبر الدفع النفاث ووكالة ناسا غودارد لتصميم نظام المركبة الفضائية الرئيسي.
ظهرت مشكلة الترانزستورات إلى النور في شهر مايو عندما أُبلغ فريق العمل بأن مكونات مماثلة كانت تتعطل عند مستويات إشعاع أقل من المتوقع. في يونيو 2024، تم إرسال تنبيه الصناعة لإبلاغ المستخدمين بهذه المشكلة. تعمل الشركة المصنعة مع فريق العمل لدعم جهود اختبار وتحليل الإشعاع المستمرة لفهم مخاطر استخدام هذه الأجزاء على المركبة الفضائية Europe Clipper بشكل أفضل.
متانة الإلكترونيات وحلولها
تشير بيانات الاختبار التي تم الحصول عليها حتى الآن إلى أن بعض الترانزستورات من المحتمل أن تفشل في البيئة عالية الإشعاع بالقرب من كوكب المشتري وقمره أوروبا، لأن المكونات ليست مقاومة للإشعاع كما هو متوقع. ويعمل الفريق على تحديد عدد الترانزستورات التي قد تتأثر وكيفية أدائها أثناء الطيران. تقوم وكالة ناسا بتقييم الخيارات لزيادة عمر الترانزستورات في نظام كوكب المشتري. ومن المتوقع الانتهاء من الدراسة الأولية بحلول نهاية يوليو.
تُستخدم الإلكترونيات المقوية للإشعاع في جميع أنحاء الصناعة لحماية المركبة الفضائية من الأضرار الإشعاعية المحتملة في الفضاء. يلتقط المجال المغناطيسي أقوى بـ 20 ألف مرة من المجال المغناطيسي للأرض – وهو ضار بشكل خاص بالمركبة الفضائية لنظام المشتري – الجسيمات المشحونة ويسرعها إلى طاقات عالية جدًا، مما يخلق إشعاعًا مكثفًا يضرب أوروبا والأقمار الداخلية الأخرى. تمثل المشكلة المحتملة التي تؤثر على الترانزستورات الموجودة في يوروبا كليبر ظاهرة لم تكن الصناعة على علم بها وفجوة تم تحديدها حديثًا في مؤهلات الإشعاع القياسية الصناعية لرقائق الترانزستور.
الأهداف المهنية والآفاق المستقبلية
تبدأ فترة إطلاق يوروبا كليبر في 10 أكتوبر، وستصل إلى كوكب المشتري في عام 2030، حيث ستجري عدة رحلات جوية حول قمر يوروبا لإجراء دراسات علمية لفهم قابليته المحتملة للسكن.
وتقدر التكلفة الإجمالية لمهمة أوروبا كليبر بنحو 5 مليارات دولار، مما يجعلها واحدة من أغلى البعثات العلمية الكوكبية. تغطي هذه الميزانية تطوير وإطلاق وتشغيل المركبة الفضائية خلال فترة مهمتها المخطط لها.
