Paper: Science Goals and Mission Architecture of the Europa Lander Mission Concept
Authors: K. P. Hand, C. B. Phillips, A. Murray, J. B. Garvin, E. H. Maize, R. G. Gibbs, G. Reeves, A. M. San Martin, G. H. Tan-Wang, J. Krajewski, K. Hurst, R. Crum, B. A. Kennedy, T. P. McElrath, J. C. Gallon, D. Sabahi, S. W. Thurman, B. Goldstein, P. Estabrook, S. W. Lee, J. A. Dooley, W. B. Brinckerhoff, K. S. Edgett, C. R. German, T. M. Hoehler, S. M. Hörst, J. I. Lunine, C. Paranicas, K. Nealson, D. E. Smith, A. S. Templeton, M. J. Russell, B. Schmidt, B. Christner, B. Ehlmann, A. Hayes, A. Rhoden, P. Willis, R. A. Yingst, K. Craft, M. E. Cameron, T. Nordheim, J. Pitesky, J. Scully, J. Hofgartner, S. W. Sell, K. J. Barltrop, J. Izraelevitz, E. J. Brandon, J. Seong, J.-P. Jones, J. Pasalic, K. J. Billings, J. P. Ruiz, R. V. Bugga, D. Graham, L. A. Arenas, D. Takeyama, M. Drummond, H. Aghazarian, A. J. Andersen, K. B. Andersen, E. W. Anderson, A. Babuscia, P. G. Backes, E. S. Bailey, D. Balentine, C. G. Ballard, D. F. Berisford, P. Bhandari, K. Blackwood, G. S. Bolotin, E. A. Bovre, J. Bowkett, K. T. Boykins, M. S. Bramble, T. M. Brice, P. Briggs, A. P. Brinkman, S. M. Brooks, B. B. Buffington, B. Burns, M. L. Cable, S. Campagnola, L. A. Cangahuala, G. A Carr, J. R. Casani, N. E. Chahat, B. K. Chamberlain-Simon, Y. Cheng, S. A. Chien, B. T. Cook, M. Cooper, M. DiNicola, B. Clement, Z. Dean, E. A. Cullimore, A. G. Curtis, J-P. de la Croix, P. Di Pasquale, E. M. Dodd, L. A. Dubord, J. A. Edlund, R. Ellyin, B. Emanuel, J. T. Foster, A. J. Ganino, G. J. Garner, M. T. Gibson, M. Gildner, K. J. Glazebrook, M. E. Greco, W. M. Green, S. J. Hatch, M. M. Hetzel, W. A. Hoey, A. E. Hofmann, R. Ionasescu, A. Jain, J. D. Jasper, J. R. Johannesen, G. K. Johnson, I. Jun, A. B. Katake, S. Y. Kim-Castet, D. I. Kim, W. Kim, E. F. Klonicki, B. Kobeissi, B. D. Kobie, J. Kochocki, M. Kokorowski, J. A. Kosberg, K. Kriechbaum, T. P. Kulkarni, R. L. Lam, D. F. Landau, M. A. Lattimore, S. L. Laubach, C. R. Lawler, G. Lim, J. Y Lin, T. E. Litwin, M. W. Lo, C. A. Logan, E. Maghasoudi, L. Mandrake, Y. Marchetti, E. Marteau, K. A. Maxwell, J. B. Mc Namee, O. Mcintyre, M. Meacham, J. P. Melko, J. Mueller, D. A. Muliere, A. Mysore, J. Nash, H. Ono, J. M. Parker, R. C. Perkins, A. E Petropoulos, A. Gaut, M. Y. Piette Gomez, R. P. Casillas, M. Preudhomme, G. Pyrzak, J. Rapinchuk, J. M. Ratliff, T. L. Ray, E. T. Roberts, K. Roffo, D. C. Roth, J. A. Russino, T. M. Schmidt, M. J. Schoppers, J. S. Senent, F. Serricchio, D. J. Sheldon, L. R. Shiraishi, J. Shirvanian, K. J. Siegel, G. Singh, A. R. Sirota, E. D. Skulsky, J. S. Stehly, N. J. Strange, S. U. Stevens, E. T. Sunada, S. P. Tepsuporn, L. P. C. Tosi, N. Trawny, I. Uchenik, V. Verma, R. A. Volpe, C. T. Wagner, D. Wang, R. G. Willson, J. L. Wolff, A. T. Wong, A. K. Zimmer, K. G. Sukhatme, K. A. Bago, Y. Chen, A. M. Deardorff, R. S. Kuch, C. Lim, M. L. Syvertson, G. A. Arakaki, A. Avila, K. J. DeBruin, A. Frick, J. R. Harris, M. C. Heverly, J. M. Kawata, S.-K. Kim, D. M. Kipp, J. Murphy, M. W. Smith, M. D. Spaulding, R. Thakker, N. Z. Warner, C. R. Yahnker, M. E. Young, T. Magner, D. Adams, P. Bedini, L. Mehr, C. Sheldon, S. Vernon, V. Bailey, M. Briere, M. Butler, A. Davis, S. Ensor, M. Gannon, A. Haapala-Chalk, T. Hartka, M. Holdridge, A. Hong, J. Hunt, J. Iskow, F. Kahler, K. Murray, D. Napolillo, M. Norkus, R. Pfisterer, J. Porter, D. Roth, P. Schwartz, L. Wolfarth, E. H. Cardiff, A. Davis, E. W. Grob, J. R. Adam, E. Betts, J. Norwood, M. M. Heller, T. Voskuilen, P. Sakievich, L. Gray, D. J. Hansen, K. W. Irick, J. C. Hewson, J. Lamb, S. C. Stacy, C. M. Brotherton, A. S Tappan, D. Benally, H. Thigpen, E. Ortiz, D. Sandoval, A. M. Ison, M. Warren, P. G. Stromberg, P. M. Thelen, B. Blasy, P. Nandy, A. W. Haddad, L. B. Trujillo, T. H. Wiseley, S. A. Bell, N. P. Teske, C. Post, L. Torres-Castro, C. Grosso, M. Wasiolek
Figure caption: Physical and virtual test beds are being used for development and validation of sampling autonomy for the Europa Lander. The physical test bed, with a five degree-of-freedom (DoF) robotic arm, and referred to as the Sampling Autonomy for Europa Lander (SAEL) test bed, is shown in the left panel. Sampling tools, such as excavation saws and acquisition scoops, have been used with this arm to investigate autonomy aspects of the sampling process, including surface preparation, excavation, and sampling. The five DoF arm is kinematically similar to the robotic arms that flew on the Mars Phoenix, MSL, and Mars 2020 missions. A seven DoF robotic arm is being built that will be used in the test bed to investigate the benefits of different numbers of DoFs in a robotic arm; a CAD diagram of the arm in the test bed is shown in the center panel. The seven DoF arm will be reconfigurable to be used as a five, six, or seven DoF arm and with varying link lengths. Stereo cameras in the test bed acquire images that are used to generate digital elevation maps for automated terrain analysis and target selection. An autonomy visualization system, shown in the panel at right, visualizes the current estimated state of the physical system, such as joint angles and terrain mechanical properties, and visualizes autonomy planning information such as planned trajectories. An environment simulator, using the Dynamics and Real-Time Simulation system (DARTS; Biesiadecki et al. 1997; Jain 2019), represents a physical system, as shown at far right. DARTS provides tool–soil interaction forces based on specified terrain mechanical properties that can vary across the volumetric workspace.