Europa Clipper

Europa Clipper ir ASV Nacionālās aeronautikas un kosmosa administrācijas (NASA) starpplanētu zonde, kas paredzēta Jupitera pavadoņa Eiropas izpētei. Tā tika palaista 2024. gada 14. oktobrī. Kosmiskais aparāts pie Jupitera ieradīsies 2030. gada aprīlī.

Europa Clipper tika izstrādāts, lai turpinātu pētījumus par pierādījumiem, kas liecina, ka zem Eiropas ledus garozas ir zemūdens okeāns, ko atklāja, izmantojot kosmisko aparātu Galileo, kas no 1995. līdz 2003. gadam riņķoja ap Jupiteru. Sākotnēji bija iecerēts nosūtīt zondi uz Eiropu ar projektiem Europa Orbiter un Jupiter Icy Moons Orbiter, kur kosmisko aparātu ievadītu orbītā ap Eiropu. Ņemot vērā Jupitera magnetosfēras radītā starojuma nelabvēlīgo ietekmi Eiropas orbītā, tomēr tika nolemts, ka drošāk būtu zondi ievadīt eliptiskā orbītā ap Jupiteru, un veikt 49 tuvus Eiropas pārlidojumus. Europa Clipper analizēs inducētā magnētiskā lauka klātbūtni ap Eiropu un mēģinās atklāt ūdens izvirdumus no zemūdens okeāna, kā arī veiks dažādus citus pētījumus.

Kosmisko aparātu izgatavoja Reaktīvās kustības laboratorija (JPL). Europa Clipper ir lielāks par visiem agrāk NASA planētu misijās izmantotajiem kosmiskajiem aparātiem.

Misijas nosaukums ir atsauce uz 19. gadsimta vieglajiem un ātrajiem kliperu kuģiem, kas regulāri kuģoja pa tirdzniecības ceļiem, līdzīgi kā zonde aplido Eiropu strauji — pat ik pēc divām nedēļām.

 Lidojuma gaita 
Europa Clipper tika palaists  16:06:00 UTC ar nesējraķeti Falcon Heavy no Kenedija Kosmosa centra starta kompleksa LC-39A. Šoreiz nevienu no raķetes blokiem nebija paredzēts nosēdināt. Kosmiskais aparāts tika ievadīts heliocentriskā orbītā.

2025. gada 1. martā Europa Clipper veica gravitācijas manevru pie Marsa ar ciešāko pietuvošanos planētai 884 km pulksten 17:57 UTC.

 Derīgā krava 
Uz Europa Clipper izvietoti deviņi zinātniskie instrumenti ar kopējo masu 82 kg:
 E-THEMIS (Europa Thermal Emission Imaging System) — termiskās emisijas attēlveidošanas sistēma nodrošina augstu telpisko izšķirtspēju, kā arī daudzspektrālu Eiropas virsmas attēlveidošanu vidējā un tālajā infrasarkanajā diapazonā, lai palīdzētu atklāt siltumu, kas varētu liecināt par ģeoloģiski aktīvām vietām un apgabaliem, piemēram, potenciālām ūdens izplūdes vietām, no kurām kosmosā izplūst ūdens tvaiki. To izstrādāja Arizonas štata universitāte.
 MISE (Mapping Imaging Spectrometer for Europa) — attēlveidošanas spektrometrs tuvu infrasarkanajam starojumam, lai izpētītu Eiropas virsmas sastāvu, identificējot un kartējot organisko vielu (tostarp aminoskābju un tolīnu), sāļu, skābju hidrātu, ūdens ledus fāžu un citu materiālu izplatību. Instrumentu izgatavoja Reaktīvās kustības laboratorija sadarbībā ar Lietišķās fizikas laboratoriju (APL).
 EIS (Europa Imaging System) — redzamā spektra kameras, lai kartētu Eiropas virsmu un pētītu mazākus apgabalus ar augstu izšķirtspēju — tikai 0,5 m uz pikseli. Tā sastāv no divām kamerām, abās tiek izmantoti 2048 × 4096 pikseļu CMOS detektori:
 WAC (Wide-angle Camera) — platleņķa kamera
 NAC (Narrow-angle Camera) — šaurleņķa kamera
 Europa-UVS (Europa Ultraviolet Spectrograph) — ultravioletā spektrogrāfa instruments, kas spētu atklāt nelielus izvirdumus un sniegtu vērtīgus datus par Eiropas eksosfēras sastāvu un dinamiku.
 REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface) —  divu frekvenču (9 un 60 MHz) ledus caurejošs radara instruments, kas paredzēts Eiropas ledus garozas skanēšanai no pievirsmas līdz okeāna robežai 30 km dziļumā, atklājot ledus apvalka slēpto struktūru un potenciālās ūdens kabatas tajā.  Instrumentu izstrādāja Teksasas universitāte.
 ECM (Europa Clipper Magnetometer) — magnetometrs, lai analizētu magnētisko lauku ap Eiropu. Instrumentu veido trīs indukcijas strāvas plūsmas vārti, kas izvietoti gar 8,5 m garu strēli. Tiek uzskatīts, ka Jupitera magnētiskais lauks inducē elektrisko strāvu sāļajā okeānā zem Eiropas ledus, kas savukārt liek Eiropai radīt savu magnētisko lauku, tāpēc, pētot Eiropas magnētiskā lauka stiprumu un orientāciju vairāku pārlidojumu laikā, zinātnieki cer, ka varēs apstiprināt Eiropas zemūdens okeāna esamību, kā arī raksturot tā ledus garozas biezumu un novērtēt ūdens dziļumu un sāļumu.
 PIMS (Plasma Instrument for Magnetic Sounding) — plazmas magnētiskās zondēšanas instruments mēra plazmu ap Eiropu, lai raksturotu plazmas strāvu radītos magnētiskos laukus. Šīs plazmas strāvas maskē Eiropas zemūdens okeāna magnētiskās indukcijas reakciju. Kopā ar magnetometru tas ir galvenais, lai noteiktu Eiropas ledus čaulas biezumu, okeāna dziļumu un sāļumu. PIMS arī pēta mehānismus, kas ir atbildīgi par atmosfēras iedarbības un materiāla izdalīšanās no Eiropas virsmas atmosfērā un jonosfērā, kā arī izpratni par to, kā Eiropa ietekmē tās vietējo kosmisko vidi un Jupitera magnetosfēru. Instrumentu izstrādāja Lietišķās fizikas laboratorija.
 MASPEX (Mass Spectrometer for Planetary Exploration) — masspektrometrs noteiks virsmas un zemūdens okeāna sastāvu, izmērot Eiropas ārkārtīgi plānās atmosfēras un jebkādus kosmosā izmestos virsmas materiālus. Instrumentu izstrādāja Dienvidrietumu pētniecības institūts.
 SUDA (Surface Dust Analyzer) — masspektrometrs, kas mērīs no Eiropas izmetamo mazo cieto daļiņu sastāvu, sniedzot iespēju tieši ņemt paraugus no tās virsmas un potenciālajiem izvirdumiem, veicot lidojumus nelielā augstumā. Instruments spēj noteikt organisko un neorganisko savienojumu pēdas izmetumu ledū un ir pietiekami jutīgs, lai noteiktu dzīvības pazīmes pat tad, ja paraugā ir mazāk nekā viena baktēriju šūna savāktajā ledus graudiņā.

Vēl viens eksperiments Gravity & Radio Science izmantos lielas jaudas radio sakaru antenu, lai veiktu papildu radio novērojumus un pētītu Eiropas gravitācijas lauku, darbojoties kā radio zinātnes apakšsistēma. Veicot Doplera nobīdes mērījumus radio signālos starp kosmisko aparātu un Zemi, būs iespējams detalizēti noteikt zondes kustību. Kosmiskajam aparātam veicot katru no 45 Eiropas aplidošanas reizēm, tā trajektoriju mainīs Eiropas gravitācijas lauks. Doplera dati tiks izmantoti, lai noteiktu šā gravitācijas lauka augstākas kārtas koeficientus, noteiktu Eiropas iekšējo struktūru un izpētītu, kā Eiropu deformē plūdmaiņas spēki.

 Atsauces 

 Ārējās saites 
 Europa Clipper Jet Propulsion Laboratory
 Europa Clipper NASA
 Europa Clipper Gunter D. Krebs

Kategorija:NASA kosmiskie aparāti
Kategorija:Starpplanētu zondes