A Clipper talán mégis eljut az Europához
(Rovat: Amerika és az űrcsillagászat - 2015.03.23 07:15.)

A közelmúltban az Obama-adminisztráció végre áldását adta a NASA Europa Clipper tervére.

Ha minden jól megy, az amerikai űrszonda 2022-ben elindulhat a Jupiter felé, hogy odaérve hosszú ideig és nagyon részletesen tanulmányozza az Europa nevű hold jeges világát.

A NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL, Sugárhajtás Laboratórium) és a Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHU APL, Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratórium) évek óta dolgozik a Clipper űrszonda tervén. A jelenlegi elképzelések szerint a szonda legjobb esetben a 2022 május–júniusában „nyíló” indítási ablakban startolhat az óriásbolygó irányába. A terv egyik érdekessége, hogy a Naptól ilyen távolságra jutó szondákon általában radioizotópos termoelektromos generátorok (RTG) biztosítják az energiaellátást. Ezúttal azonban úgy tűnik, hogy szakítani fognak a „hagyománnyal” és napelemekkel (!) látják el az űrszondát. (Ez nyilván a napelemes technika viharos fejlődésének is köszönhető.)

A program egyébként mintegy 2 milliárd dollárba kerül – ami az eredeti tervhez képest már egy 225 millió dollárral csökkentett költségvetés. (Igaz, a kétmilliárd nem tartalmazza az indítás költségeit.) A program következő fordulópontja az ún. Key Decision Point A (KDP-A) lesz, valamikor 2016-ban. Addigra alakul ki a szonda szerkezeti és szolgálati rendszereinek terve. A KDP-A feladata pedig az lesz, hogy a „buszt” részletes műszaki tartalommal töltse meg, azaz döntést hozzon a hordozórakétáról, a kezdeti pályáról, a tudományos műszerigényről, és az esetleges külföldi közreműködés lehetőségéről.

A Clipper különféle pályákról fogja vizsgálni a Jupiter (hátul) jeges Europa holdját. (Kép: NASA / JPL-Caltech / JHU APL)

Ez utóbbihoz tartozik, hogy a NASA számít az Európai Űrügynökséggel (ESA) történő együttműködésre. Ennek alapja az, hogy – mint az sok olvasónk előtt ismert – az ESA is készíti saját űrszondáját a Jupiter jeges holdjainak vizsgálatára, és szintén a 2022-es indítást célozta meg. Az európai JUICE magyar részvétellel (is) készül! Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontjának Részecske- és Magfizikai Intézete, valamint az SGF Kft. közösen dolgozik két tudományos műszer egyes elemeinek kifejlesztésén.

Persze a Clipper és a JUICE között jelentős különbségek is vannak. Az egyik maga a cél! A JUICE a jeges holdakat (Ganymedes, Callisto és Europa) fogja több elvonulással vizsgálni (például az Europa felett kétszer halad el), majd a Ganymedes – mint elsődleges célpont – felett húzódó pályára áll, és annak a holdnak a részletes vizsgálatát végzi. A Clipper elsődleges célja viszont az Europa. Az amerikai szonda az égitest felett több mint 45 keringést fog végezni 2700 és 25 km közötti legkisebb magasságokkal. A szonda vizsgálni fogja a hold jeges, rianásokkal teli, fagyott felszínét, és megpróbál a jég alá is „bepillantani”. Oda, ahol a feltételezések szerint akár óceánok is lehetnek. Fontos feladata lesz a 2013-ban a Hubble-űrtávcső által, a déli pólusvidéken felfedezett kitörések (hideg gejzírek) vizsgálata. Ez utóbbi jelenség annyira felkeltette a szakemberek érdeklődését, hogy egy sor ötleten dolgoznak, annak érdekében, hogy valahogy mérőeszközöket juttassanak a kicsapódó, „permetező” anyagba. Felmerül többek között valamiféle leszálló szonda, vagy lezuhanó penetrátor megvalósításának a lehetősége is, de abban is gondolkodnak, hogy apró CubeSatokat (2U, vagy 3U méretűeket) lehetne indítani a „pamacsok” irányába. Hogy ezek közül végül melyik valósul meg, azt majd a már említett KDP-A során döntik el.

Fantáziakép arról, ahogy két CubeSat közeledik az Europa hold jeges felszíne felé. (Kép: NASA / JPL-Caltech / JHU APL)

Szintén a KDP-A során fog összeállni a többi tudományos berendezés részletes műszaki specifikációja is, az azonban szinte biztosnak tűnik, hogy a Clipper fedélzetén lesz egy-egy rövidhullámú infravörös spektrométer (SWIRS), a jég felszínén áthatolni képes hullámokat kibocsátó radar (IPR), egy sztereo topográfiai térképező eszköz (TI) és egy ionok és semleges részecskék mérésére szolgáló tömegspektrométer (INMS). Az indítást követően a szonda először a Naprendszer belseje felé veszi az irányt és a Vénusztól kap egy gravitációs lökést, majd két Föld melletti elrepülést alkalmaznak végső hintamanőverként a további gyorsításra. Végül a Clipper hat és fél évvel a start után fog megérkezni a Jupiter környezetébe.

A Jupiter térségében, illetve az Europa körüli pályán végzett munka több évig fog tartani, végül a Clipper valószínűleg a Ganymedes felszínén fejezi be küldetését. Ide irányított becsapódással fog érkezni, még mielőtt elektromos rendszerei a jelentős sugárzások miatt felmondanák a szolgálatot, és a szondát keringő űrszemétként hagynák a Jupiter rendszerében...