Europa Clipper

Europa Clipper (daha önce Europa Multiple Flyby Mission olarak biliniyordu), NASA tarafından geliştirilmekte olan bir uzay sondasıdır. 14 Ekim 2024'te fırlatılan uzay aracı, Jüpiter'in yörüngesindeyken Galilei uydularından biri olan Europa'yı bir dizi yakın uçuşla incelemek üzere geliştiriliyor. NASA'nın gezegensel bir görev için şimdiye kadar geliştirdiği en büyük uzay aracıdır.

Bu görev, Planetary Science Division'ın (Gezegensel Bilim Bölümü) planlı bir uçuşudur, Large Strategic Science Mission (Büyük Stratejik Bilim Misyonu) olarak belirlenmiştir ve Gezegensel Görevler Program Ofisi'nin Güneş Sistemi Keşif programı kapsamında ikinci uçuşu olarak finanse edilmiştir.  Aynı zamanda yeni Okyanus Dünyaları Keşif Programı tarafından da desteklenmektedir. Europa Clipper, Galileo uzay aracının Jüpiter yörüngesindeki sekiz yılı boyunca (1995 – 2003) yaptığı ve Europa'nın buz kabuğunun altında bir yeraltı okyanusunun varlığına işaret eden araştırmaların devamı niteliğindeki çalışmaları gerçekleştirecek. Europa'ya bir uzay aracı gönderme planları, başlangıçta Europa Orbiter ve Jupiter Icy Moons Orbiter gibi, bir uzay aracının Europa etrafındaki yörüngeye yerleştirileceği projelerle tasarlandı. Ancak Jüpiter'in manyetosferinden gelen radyasyonun Europa yörüngesindeki olumsuz etkileri nedeniyle, Jüpiter etrafındaki eliptik bir yörüngeye bir uzay aracı yerleştirmenin ve bunun yerine Europa'ya 44 yakın uçuş yapmanın daha güvenli olacağına karar verildi. Görev, Jet İtki Laboratuvarı (JPL) ve Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL) arasında ortak bir araştırma olarak başladı ve JPL, APL, Southwest Araştırma Enstitüsü, Austin Texas Üniversitesi, Arizona Eyalet Üniversitesi ve Colorado Boulder Üniversitesi'nin katkıda bulunduğu dokuz cihazdan oluşan bilimsel bir yük ile inşa edilecek. Yaklaşan görev, ESA'nın 2023'teki Jupiter Icy Moons Explorer(Jüpiter Buzlu Ay Kaşifi) lansmanını tamamlıyor; bu fırlatma, Ganymede etrafındaki yörüngeye girmeden önce Europa'nın yanından iki kez, Callisto'nun da birçok kez yanından geçecek.

Europa Clipper, 14 Ekim 2024'te tek kullanımlık yapılandırmada bir Falcon Heavy roketiyle fırlatıldı. Uzay aracı, Nisan 2030'da Europa'ya varmadan önce, Şubat 2025'te Mars'tan ve Aralık 2026'da Dünya'dan kütleçekim yardımı alacaktır.

 Tarihçe 
sağ|küçükresim| Daha önceki bir görevde Europa'nın yakın uçuşları bu mozaiğin verilerini toplamıştı.
1997 yılında, NASA'nın Discovery programı  için bir ekip tarafından Europa Orbiter misyonu önerildi ancak seçilmedi. NASA'nın JPL'si, Discovery önerilerinin seçilmesinden bir ay sonra bir NASA Europa yörünge misyonunun gerçekleştirileceğini duyurdu. JPL daha sonra Discovery teklif ekibini Görev İnceleme Komitesi (MRC) olmaya davet etti.

Discovery sınıfı Europa Orbiter'in önerisiyle aynı zamanda, robotik Galileo uzay aracı zaten Jüpiter'in yörüngesindeydi. 8 Aralık 1995'ten 7 Aralık 1997'ye kadar Galileo, Jüpiter'in yörüngesine girdikten sonra birincil görevi gerçekleştirdi. Bu son tarihte Galileo yörünge aracı, Galileo Europa Misyonu (GEM) olarak bilinen ve 31 Aralık 1999'a kadar sürecek olan genişletilmiş bir göreve başladı. Bu, yalnızca 30 milyon ABD doları tutarında bir bütçeye sahip, düşük maliyetli bir görev uzantısıydı. Yaklaşık 40-50 kişiden oluşan daha küçük ekip (birincil misyonun 1995-1997 arasındaki 200 kişilik ekibinin beşte biri kadardı) sorunlarla başa çıkacak kaynaklara sahip değildi ancak sorunlar ortaya çıktığında, sorunları çözmeye yönelik yoğun çabalar için eski ekip üyelerini ("kaplan ekipleri" olarak adlandırılıyor) geçici olarak geri çağırmayı başardı. Uzay aracı Europa (8), Callisto (4) ve Io'nun (2) yanından birkaç uçuş gerçekleştirdi. Uzay aracı, karşılaştığı üç uydunun her geçişinde, birincil görev sırasında topladığı yedi günlük veri yerine yalnızca iki günlük veri topladı. Bu Galileo Europa Misyonu, Europa Clipper'ın başarmayı planladığı şeyin küçük ölçekli bir versiyonuna benziyordu. GEM, iki yıl içinde sayıları  arasında değişen sekiz Europa uçuşunu kapsamaktaydı. 

Europa, Güneş Sistemi'nde muhtemelen mikrobiyal dünya dışı yaşamı barındırabilecek yerlerden biri olarak tanımlandı. Galileo uzay aracının keşiflerinin ve bir Europa yörünge aracı için bağımsız Discovery programı önerisinin hemen ardından JPL, Jupiter Icy Moons Orbiter (16 milyar ABD doları tutarında bir görev konsepti),  Jupiter Europa Orbiter ve başka bir yörünge aracı (2 milyar dolarlık bir konsept) ve çok yakın uçuş yapan bir uzay aracı: Europa Clipper gibi yetenekli bir uzay aracını öngören ön görev çalışmalarını gerçekleştirdi. (4,3 milyar dolarlık bir konsept).

2013 yılında Ulusal Araştırma Konseyi tarafından Europa'ya bir misyon önerildi. Yaklaşık maliyet tahmini 2013'te 2 milyar ABD Dolarından 2020'de 4,25 milyar ABD Dolarına yükseldi. Misyon, Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL) ve Jet İtki Laboratuvarı (JPL) arasındaki ortak bir projedir. Misyonun adı, dünya çapında düzenli olarak ticaret yollarında dolaşan 19. yüzyılın sürat gemilerine (clipper) bir göndermedir.  Bu takma adın seçilmesinin nedeni, uzay aracının iki haftada bir sıklıkta Europa'nın yanından "geçmesi"dir.

Mart 2013'te, 2011 yılında Planetary Science Decadal Survey tarafından önerildiği gibi  görev faaliyetlerinin formülasyonunu genişletmek, önerilen bilim hedeflerini olgunlaştırmak ve ön araç geliştirmeyi finanse etmek için 75 milyon ABD Doları ile yetkilendirildi. Mayıs 2014'te, bir Meclis yasa tasarısı, 2014 mali yılı için Europa Clipper'ın (Europa Multiple Flyby Mission olarak anılır) finansman bütçesini, ön formülasyon çalışmalarına uygulanmak üzere 15 milyon ABD Dolarından  100 milyon ABD Dolarına önemli ölçüde artırdı. 2014 seçim döngüsünün ardından, Europa Multiple Flyby Mission projesinin finansmanına devam etmek için iki partiden destek sözü verildi. Yürütme organı ayrıca ön çalışmalar için 30 milyon ABD doları bağışladı.

Nisan 2015'te NASA, Avrupa Uzay Ajansı'na, kütle sınırı maksimum 250 kg olan Europa Clipper uzay aracıyla birlikte uçacak ek bir sonda için konseptler sunmayı teklif etti. Bu basit bir sonda, bir çarpma tertibatı  veya bir iniş aracı olabilir. Avrupa Uzay Ajansı'nda (ESA) ilgi ve fon olup olmadığını görmek için bir iç değerlendirme devam ediyor,  çok başarılı Cassini-Huygens yaklaşımına benzer bir işbirliği planı açılıyor.Joint Europa Mission (JEM): A multi-scale study of Europa to characterize its habitability and search for life , Michel Blanc, Olga Prieto Ballesteros, Nicolas Andre, and John F. Cooper, Geophysical Research Abstracts, Vol. 19, EGU2017-12931, 2017, EGU General Assembly 2017 Mayıs 2015'te NASA, önümüzdeki üç yıl içinde yaklaşık 110 milyon ABD dolarına mal olması planlanan, yörünge aracında uçacak dokuz enstrümanı seçti. Haziran 2015'te NASA, yörünge aracının formülasyon aşamasına geçmesine izin veren görev konseptini onayladı  ve Ocak 2016'da da bir iniş aracını onayladı. Mayıs 2016'da, Avrupa misyonunun da bir parçası olduğu Ocean Worlds Exploration Program (Okyanus Dünyaları Keşif Programı)  onaylandı.

Şubat 2017'de misyon A Aşamasından B Aşamasına (ön tasarım aşaması) geçti.  18 Temmuz 2017'de Ev Uzay Alt Komitesi, planlanan Büyük Stratejik Bilim Görevleri sınıfı olarak Europa Clipper hakkında oturumlar düzenledi ve Europa Lander olarak bilinen olası bir takip görevini tartıştı. Aşama B 2019'da devam etti. Ayrıca alt sistem satıcılarının yanı sıra bilim araçlarına yönelik prototip donanım öğeleri de seçildi. Uzay aracı alt montajları da inşa edilecek ve test edilecek.

 İmalat ve montaj 
küçükresim|NASA'nın Europa Clipper'ı, tüm aletleri kurulu halde, ajansın Jet Propulsion Laboratuvarı'ndaki High Bay 1'in temiz odasında görülebiliyor.

 19 Ağustos 2019'da Europa Clipper, Aşama C'ye geçti: nihai tasarım ve imalat. 
 3 Mart 2022'de uzay aracı D Aşamasına geçti: montaj, test ve fırlatma. 
 7 Haziran 2022'de uzay aracının ana gövdesi tamamlandı. 
 30 Ocak 2024 itibarıyla tüm bilim aletleri uzay aracına eklenmiştir (REASON cihazının elektronik aksamı uzay aracında bulunurken, antenleri ise yılın ilerleyen dönemlerinde Kennedy Uzay Merkezi'nde uzay aracının güneş panellerine monte edilecektir.)  
 Mart 2024'te uzay aracının başarılı testlerden geçtiği ve yılın ilerleyen aylarında fırlatılma yolunda olduğu bildirildi.

 Görev planlamasının sonu 
Haziran 2022'de proje bilimcisi Robert Pappalardo, Europa Clipper görev planlayıcılarının, uzatılmış bir görevin erken onaylanmaması durumunda, Europa'yı koruma amacıyla sondayı Ganymede'nin yüzeyine çarparak imha etmeyi düşündüklerini açıkladı. Bu etkinin ESA'nın JUICE misyonunun Ganymede'in yüzey kimyası hakkında daha fazla bilgi toplamasına yardımcı olacağını belirtti.

 Hedefler 
sağ|küçükresim| Europa'daki şüpheli su birikintilerinin fotoğraf kompoziti
sağ|küçükresim| Ardışık uçuşlar sırasında Europa'nın küresel-bölgesel kapsamını elde etme konsepti
Europa Clipper'ın hedefleri, Europa'yı keşfetmek, yaşanabilirliğini araştırmak ve gelecekteki Europa Lander için iniş alanının seçimine yardımcı olmaktır. Bu araştırma yaşamın üç temel gereksinimini anlamaya odaklanıyor: sıvı su, kimya ve enerji. Özellikle hedefler aşağıdakileri incelemektir:

 Buz kabuğu ve okyanus: Buzun içindeki veya altındaki suyun ve yüzey-buz-okyanus değişim süreçlerinin varlığını doğrulama ve doğasını karakterize etme.
 Bileşim: Temel bileşiklerin dağılımı ve kimyası ile okyanus bileşimiyle bağlantılar
 Jeoloji: Güncel veya güncel aktivite alanları da dahil olmak üzere yüzey özelliklerinin özellikleri ve oluşumu.

 Strateji 
sol|küçükresim| Jüpiter'in geniş bir yörüngesi ve Europa'nın birkaç uçuşu, radyasyona maruz kalmayı en aza indirecek ve veri aktarım hızını artıracaktır.
Europa, Jüpiter'i çevreleyen sert radyasyon alanlarının oldukça içinde yer aldığından, yakın yörüngedeki radyasyona dayanıklı bir uzay aracı bile yalnızca birkaç ay boyunca işlevsel olabilir. Çoğu araç, verileri iletişim sisteminin Dünya'ya iletebileceğinden çok daha hızlı toplayabilir çünkü Dünya'da bilimsel verileri almak için sınırlı sayıda anten bulunmaktadır. Bu nedenle, bir Europa yörünge aracı için bilimi sınırlayan bir diğer önemli faktör, verileri Dünya'ya geri göndermek için gereken süredir. Buna karşılık, aletlerin yakın gözlemler yapabileceği sürenin miktarı daha az önemlidir.

Jet İtki Laboratuvarı'ndan bilim insanlarının yaptığı araştırmalar, Europa Clipper konseptinin, verileri geri döndürmek için aylarca süren birkaç uçuş gerçekleştirerek, 2 milyar ABD doları tutarındaki bir misyonun, iptal edilen 4,3 milyar ABD doları tutarındaki Jüpiter Europa Orbiter konseptinin en önemli ölçümlerini gerçekleştirmesine olanak sağlayacağını gösteriyor. Her yakın uçuş arasında, uzay aracının her kısa karşılaşma sırasında depolanan verileri iletmek için yedi ila on günü olacak. Bu, uzay aracının verilerini iletmek için bir yıla kadar bir süreye sahip olmasına olanak tanıyacak; bu süre, bir yörünge aracı için yalnızca 30 gündü. Sonuç olarak, radyasyona maruz kalma azalırken, Dünya'ya neredeyse üç kat daha fazla veri döndürülecek. Europa Clipper, Europa'nın yörüngesinde olmayacak, bunun yerine Jüpiter'in yörüngesinde kalacak ve 3,5 yıllık görevi boyunca her biri 25 ila 2.700 km (16 mil ila 1.678 mil) arasındaki rakımlarda Europa'ya 44 gözlem uçuşu gerçekleştirecek.  Görev konseptinin önemli bir özelliği, Clipper'ın yörüngesini değiştirmek için Europa, Ganymede ve Callisto'nun kütle çekimini kullanması ve böylece uzay aracının her geçişte farklı bir yakın yaklaşma noktasına geri dönmesine olanak sağlamasıdır. Her uçuş, buz kalınlığı da dahil olmak üzere orta kalitede bir küresel topografik araştırma elde etmek için Europa'nın farklı bir sektörünü kapsayacaktır. Europa Clipper, Europa'nın buz kabuğundan püsküren su buharı bulutlarının içinden alçak irtifada uçabilir ve böylece yüzeye inmek ve buzu delmek zorunda kalmadan yüzey altı okyanusundan örnek alabilir 

Uzay aracının görev sırasında toplam 2,8 megarad iyonlaştırıcı doz alması bekleniyor. Jüpiter'in sert radyasyon kuşağından korunma, uzay aracı elektronik aksamını çevreleyen 0,3 inç (7,6 mm) kalınlığında alüminyum alaşımlı duvarlara sahip bir radyasyon kasası ile sağlanacaktır. Bu korumanın etkinliğini en üst düzeye çıkarmak için, elektronikler ayrıca ek radyasyon koruması amacıyla uzay aracının çekirdeğine yerleştirilecektir.

 Tasarım ve inşa 
küçükresim|Uzay aracı diyagramı
sağ|küçükresim| Uzay aracı, Jüpiter'in uydusu Europa'ya yakın gözlem uçuşu gerçekleştirecek.
sağ|küçükresim| Europa Clipper uzay aracının manyetik alanı

 Güç 
Yörünge aracına güç sağlamak için hem radyoizotop termoelektrik jeneratörü (RTG) hem de fotovoltaik güç kaynakları değerlendirildi.A. Eremenko et al., "Europa Clipper spacecraft configuration evolution", 2014 IEEE Aerospace Conference, pp. 1–13, Big Sky, MT, March 1–8, 2014 Her ne kadar güneş enerjisi Jüpiter'de Dünya'nın yörüngesindekinin yalnızca %4'ü kadar yoğun olsa da, Jüpiter yörüngesindeki bir uzay aracına güneş panelleri ile güç sağlanması Juno misyonuyla kanıtlandı. Güneş panellerinin alternatifi, plütonyum-238 ile beslenen çok görevli bir radyoizotop termoelektrik jeneratörüydü (MMRTG). Güç kaynağı Mars Bilim Laboratuvarı (MSL) görevinde zaten gösterildi. Biri Mars 2020 gezici görevi için, diğeri yedek olarak ayrılmış olmak üzere beş ünite mevcuttu. Eylül 2013'te, uzay aracına güç sağlamak için güneş panelinin daha ucuz bir seçenek olduğuna karar verildi ve 3 Ekim 2014'te Europa Clipper'a güç sağlamak için güneş panellerinin seçildiği açıklandı. Misyonun tasarımcıları, güneş enerjisinin hem plütonyumdan daha ucuz hem de uzay aracında kullanımının pratik olduğunu belirlediler. Plütonyumla çalışan jeneratörlere kıyasla güneş panellerinin ağırlığının artmasına rağmen, aracın kütlesinin hala kabul edilebilir fırlatma limitleri dahilinde olması öngörülüyordu.

İlk analiz, her panelin  metrekarelik bir yüzey alanına sahip olacağını gösteriyor ve Jüpiter'in yörüngesindeyken Güneş'e doğrultuldığında sürekli olarak 150 watt üretir. Europa'nın gölgesindeyken piller, uzay aracının veri toplamaya devam etmesini sağlayacak. Ancak iyonlaştırıcı radyasyon güneş panellerine zarar verebilir. Europa Clipper'ın ' Jüpiter'in yoğun manyetosferinden geçecek ve görev ilerledikçe bunun güneş panellerini kademeli olarak bozması bekleniyor. Güneş panelleri Hollanda'daki Airbus Defence and Space tarafından sağlanacak. 

 İtki 
İtki alt sistemi Laurel, Maryland'deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı tarafından inşa edildi.  uzunluğunda ve  çapındadır ve uzay aracının ana gövdesinin yaklaşık üçte ikisini oluşturur. İtki modülü yaklaşık    monometil hidrazin + dinitrojen tetroksit itici gaz taşımaktadır ve bunun %50 ila %60'ı 6-8 saatlik Jüpiter yörüngesine yerleştirme yanması için kullanılacak. Uzay aracında tutum kontrolü ve itiş için toplam 24 roket motoru (sekiz yedek dahil) bulunmaktadır.

 Bilimsel yük 
Europa Clipper misyonu, Europa'nın içini ve okyanusunu, jeolojisini, kimyasını ve yaşanabilirliğini incelemek için 9 aletten (enstrüman) oluşan gelişmiş bir paketle donatılmıştır. Elektronik bileşenler yoğun radyasyondan 150 kilogramlık titanyum ve alüminyum kalkanla korunacak. Uzay aracının yükü ve yörüngesi, görev tasarımı olgunlaştıkça değişebilir. Mayıs 2015'te duyurulan yörünge aracına yönelik dokuz bilimsel aletin tahmini toplam kütlesi  olup aşağıda listelenmiştir: 

 Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS) 
Europa Thermal Emission Imaging System (Europa Termal Emisyon Görüntüleme Sistemi), yüksek uzaysal çözünürlüğün yanı sıra, uzaya su püskürten potansiyel menfezler gibi jeolojik olarak aktif bölgelerin ve alanların tespit edilmesine yardımcı olmak için orta ila uzak kızılötesi bantlarda Europa yüzeyinin çoklu spektral görüntülemesini sağlayacaktır. Bu cihaz, yine Philip Christensen tarafından geliştirilen, 2001 Mars Odyssey yörünge aracındaki Thermal Emission Imaging System (Termal Emisyon Görüntüleme Sisteminden) (THEMIS) türetilmiştir.



 Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE) 
Mapping Imaging Spectrometer for Europa (Europa için Haritalama Görüntüleme Spektrometresi), Europa'nın yüzey bileşimini araştırmak, organik bileşen (amino asitler ve tolinler dahil    ), tuzların, asit hidratların, su buzu fazlarının ve diğer malzemelerin dağılımlarını tanımlamak ve haritalamak için kullanılan bir görüntüleme yakın kızılötesi spektrometresidir. Bilim insanları bu ölçümlerden Europa'nın yüzey bileşimini okyanusun yaşanabilirliğiyle ilişkilendirebilmeyi umuyorlar. MISE, Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL) ile işbirliği içinde inşa edilmiştir.



 Europa Imaging System (EIS) 
Europa Imaging System (EIS) Europa Görüntüleme Sistemi, Europa'nın büyük bölümünü 50 m (160 ft) çözünürlükte haritalandıracak ve seçilen yüzey alanlarının 0,5 m'ye (20 inç) kadar çözünürlükte görüntülerini sağlayacak görünür spektrumlu geniş ve dar açılı bir kamera aracıdır.



 Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS) 
Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa Ultraviyole Spektrograf) cihazı, küçük bulutları tespit edebilecek ve Europa'nın ekzosferinin bileşimi ve dinamikleri hakkında değerli veriler sağlayacak. Baş araştırmacı Kurt Retherford, Hubble Uzay Teleskobu'nu UV spektrumunda kullanırken Europa'dan çıkan dumanları keşfeden bir grubun parçasıydı.|access-date=27 Mayıs 2015



 Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) 
Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) (Europa Değerlendirmesi ve Sondaj Radarı: Okyanustan Yüzeye)  Europa'nın buz kabuğunun gizli yapısını ve içindeki potansiyel su ceplerini ortaya çıkararak, Europa'nın buz kabuğunu yüzeye yakın bölgeden okyanusa kadar karakterize etmek ve muayene etmek için tasarlanmış çift frekanslı bir buza nüfuz eden radar aracıdır. Bu alet Jet İtki Laboratuvarı tarafından üretilecek.



 Interior Characterization of Europa using Magnetometry (ICEMAG) 
Interior Characterization of Europa using Magnetometry (ICEMAG) (Manyetometri kullanılarak Avrupa'nın İç Karakterizasyonu) maliyetaşımları nedeniyle iptal edildi. ICEMAG'ın yerini daha basit bir manyetometre alacak. 

 Europa Clipper Magnetometer (ECM) 
ICEMAG cihazının yerine, Europa çevresindeki manyetik alanları karakterize etmek için Europa Clipper Manyetometresi (ECM) kullanılacak. Cihaz, fırlatma sırasında istiflenecek ve daha sonra konuşlandırılacak olan 25 ft'lik bir bom boyunca yerleştirilen üç manyetik akı kapısından oluşur. Bilim insanları, Europa'nın manyetik alanının gücünü ve yönelimini birden fazla uçuş üzerinden inceleyerek, Europa'nın yeraltı okyanusunun varlığını doğrulamanın yanı sıra buzlu kabuğunun kalınlığını karakterize edebilmeyi ve suyun derinliğini ve tuzluluğunu ölçebilmeyi umuyorlar.



 Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS) 
küçükresim|Manyetik Sondaj için Plazma Cihazı (PIMS). APL'deki temiz bir odada yakın zamanda monte edilmiş Faraday kap sensörleri ve iki konfigürasyondaki cihaz muhafazaları görülmektedir. Solda, yalıtkan termal battaniyelerin takılı olduğu son uçuş donanımı görülüyor; sağda hassas donanımı nakliye için koruyan bir test konfigürasyonu var.
Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS) (Manyetik Sondaj için Plazma Cihazı), plazma akımları tarafından üretilen manyetik alanları karakterize etmek için Europa'yı çevreleyen plazmayı ölçer. Bu plazma akımları, Europa'nın yeraltı okyanusunun manyetik indüksiyon tepkisini maskeliyor. Bir manyetometre ile birlikte kullanıldığında, Europa'nın buz kabuğu kalınlığını, okyanus derinliğini ve tuzluluğunu belirlemenin anahtarıdır. PIMS ayrıca, Europa'nın yüzeyindeki malzemenin atmosfere ve iyonosfere salınması ve salınmasından sorumlu mekanizmaları da araştıracak ve Europa'nın yerel uzay ortamını ve Jüpiter'in manyetosferini nasıl etkilediğini anlayacak.



 Mass Spectrometer for Planetary Exploration (MASPEX) 
Mass Spectrometer for Planetary Exploration (MASPEX) (Gezegen Araştırmaları için Kütle Spektrometresi), Europa'nın son derece ince atmosferini ve uzaya fırlatılan yüzey malzemelerini ölçerek yüzey ve yüzey altı okyanusunun bileşimini belirleyecek. MASPEX'in geliştirilmesine liderlik eden Jack Waite, aynı zamanda Cassini uzay aracındaki İyon ve Nötr Kütle Spektrometresinin (INMS) Bilim Ekibi Lideriydi.



 Surface Dust Analyzer (SUDA) 
küçükresim|Europa Clipper Surface Dust Analyzer (SUDA) sensör başı
SUrface Dust Analyzer (SUDA) (Yüzey Toz Analizörü) Europa'dan fırlatılan küçük katı parçacıkların bileşimini ölçecek ve alçak irtifa uçuşlarında yüzeyden ve potansiyel duman bulutlarından doğrudan numune alma fırsatı sağlayacak bir kütle spektrometresidir. Cihaz, ejektanın buzundaki organik ve inorganik bileşiklerin izlerini tespit etme yeteneğine sahiptir.

Bilim insanları SUDA'nın bir buz tanesindeki tek bir hücreyi tespit edebilmesini umuyor.



 Yerçekimi/Radyo Bilimi 
küçükresim|Europa Clipper uzay aracındaki yüksek kazanımlı antenin tam ölçekli bir prototipi, NASA'nın Hampton, Virginia'daki Langley Araştırma Merkezi'ndeki Deneysel Test Alanında test ediliyor.
Clipper, özel olarak bir alet olarak kullanılmak üzere tasarlanmasa da, ek deneyler yapmak ve Europa'nın çekim alanı hakkında bilgi edinmek için radyo antenini kullanacak. Uzay aracı 45 yakın uçuşunun her birini gerçekleştirirken, yörüngesi ayın yerçekimi tarafından ustaca değiştirilecek. JPL'deki bilim insanları, Dünya ile ay arasına radyo sinyalleri göndererek ve geri dönüş sinyalindeki Doppler kaymasını karakterize ederek, uzay aracının hareketinin ayrıntılı bir karakterizasyonunu oluşturabilecekler. Bu veriler, Europa'nın Jüpiter'e olan uzaklığına bağlı olarak nasıl esnediğini belirlemeye yardımcı olacak ve bu da ayın iç yapısı ve gelgit hareketleri hakkında bilgi ortaya çıkaracak.



 Tasarlanan ikincil unsurlar 
Europa Clipper misyonu, ek bir uçuş elemanı taşımak için yaklaşık  ekstra bir kütleyi dikkate aldı. Yaklaşık bir düzine öneri planlandı ancak hiçbiri konsept çalışma aşamasının ötesine geçmedi ve hiçbiri Europa Clipper misyonu için planlanmadı. Bunlardan birkaçı aşağıda açıklanacaktır:

 Nano uydular 
Europa Clipper görevi, yörünge yörüngesini veya irtifasını epizodik su birikintilerinden uçmak için kolayca değiştiremeyebileceğinden, görev üzerinde çalışan bilim adamları ve mühendisler, uzay aracından, muhtemelen iyon iticilerle tahrik edilen CubeSat formatındaki birkaç minyatür uyduyu, birikintilerden uçmak ve Europa'nın iç okyanusunun yaşanabilirliğini değerlendirmek için konuşlandırmayı araştırdılar.  İlk planlardan bazıları Mini-MAGGIE, DARCSIDE (Deployable Atmospheric Reconnaissance CubeSat with Sputtering Ion Detector at Europa),  Sylph  ve CSALT'tır. Bu konseptler ön çalışmalar için finanse edildi ancak hiçbiri donanım geliştirme veya uçuş için dikkate alınmadı. Europa Clipper, nanouydulardan gelen sinyalleri Dünya'ya geri aktaracaktı. İtiş gücüyle bazı nanouygular da Europa etrafındaki yörüngeye girme kapasitesine sahip olabilir.

 İkincil yörünge araçları 

 Biosignature Explorer for Europa 
NASA ayrıca, Europa'daki epizodik aktiviteye daha çevik ve duyarlı olmak ve radyasyon tarafından yok edilmeden önce biyo-imzalar ve yaşam kanıtları için su birikintilerini örneklemek ve analiz etmek için temel bir çift yakıtlı motor ve soğuk gaz iticileri ile donatılmış olacak olan Europa için Biosignature Explorer for Europa (BEE) adlı 250 kg'lık (550 lb) ek bir sondanın serbest bırakılmasını değerlendiriyordu. BEE duman probu, gaz kromatografisi ayrımıyla birleştirilmiş, kanıtlanmış bir kütle spektrometresi ile donatılacaktı. Ayrıca, aktif bölgeyi Clipper ana gemisi enstrümanlarından daha iyi çözünürlükle görüntülemek için görünür ve kızılötesi kameraların yanı sıra bir ultraviyole (UV) duman hedefleme kamerası da taşıyacak. BEE sondası 2 ila 10 km (1,2 ila 6,2 mil) yükseklikte uçacak, ardından hızlı bir çıkış yapacak ve analizini radyasyon kuşaklarından uzakta gerçekleştirecekti.

 Europa Tomography Probe 
küçükresim|Mühendisler ve teknisyenler Europa Clipper'ın yüksek kazançlı antenini JPL'deki ana temiz odaya kuruyor.
Bir Europa tasarısı olan Europa Tomography Probe, Europa'yı en az altı ay boyunca kutupsal bir yörüngede dolanacak bir manyetometre ile donatılmış bağımsız bir uzay aracı için bir konseptti. Bu, Europa'nın derin iç yapısını belirleyecek ve buz kabuğunun kalınlığı ile okyanus derinliğinin iyi bir şekilde belirlenmesini sağlayacaktı; bunun birden fazla uçuşla doğru bir şekilde yapılması tartışmalıdır.

 Çarpma sondaları 
Tasarlanan bazı çarpma sondası konseptleri arasında Hollanda ve Birleşik Krallık'ınkiler yer almaktadır.

 Uçuş numunesi dönüşü 
Colorado Üniversitesi'nin Europa Life Signature Assayer (ELSA) konsepti, ikincil bir yük olarak uçulabilecek bir sondadan oluşuyordu. ELSA, yüzey altı parçacıklardan oluşan bir bulut oluşturmak için küçük bir çarpma cihazı kullanmış ve bunları, örnekleri toplayıp gemide analiz etmek için geçebileceği yüksekliklere fırlatacaktı. Bu konseptin bir varyasyonu olan 1996 Ice Clipper, Europa'ya çarpmak üzere ana uzay aracından fırlatılacak 10 kilogramlık (22 lb) bir çarpma tertibatını içermekte, böylece yakın uzayda yaklaşık 100 kilometre (62 mil) yükseklikte bir enkaz bulutu oluşturmakta, daha sonra yakın bir uçuşta küçük bir uzay aracı tarafından örneklenmekte ve serbest bir dönüş yörüngesi için Europa'nın yerçekimi kuvvetini kullanmaktadır."Planetary Protection for a Europa Surface Sample Return: The Ice Clipper Mission", Chris McKay, Advances in Space Research, Vol. 30, No. 6, 2002, pp. 1601–1605"Europa Ice Clipper: A Discovery class sample return mission to Europa", Chris McKay et al., Proposal from NASA Ames Research Center to NASA HQ submitted December 11, 1996  Toplama mekanizmasının geçici olarak aerojel olduğu düşünülmektedir (Stardust misyonuna benzer).

 Eklenti iniş geçmişi 
Erken dönem Europa Clipper konsepti, yaklaşık 1 metre (3 ft) çapında, muhtemelen yaklaşık 230 kg (510 lb) ağırlığında, aletler için maksimum 30 kg (66 lb) artı itici yakıt içeren sabit bir iniş aracı içermesini öngörüyordu. Tasarlanan araçlar, yüzeyin kimyasını belirlemek için bir kütle spektrometresi ve bir Raman spektrometresiydi . İniş aracının Europa'ya ana uzay aracı tarafından teslim edilmesi ve muhtemelen aktif bir çatlağın yakınına yüksek hassasiyetli, yumuşak iniş için gökyüzü vinci sistemine ihtiyaç duyulması önerildi. İniş aracı, pil gücünü kullanarak yüzeyde yaklaşık 10 gün çalışacaktı.

Europa Clipper'ın yaklaşık  mesafeden Europa yüzeyinin piksel başına %95'ini görüntülemesi yaklaşık üç yıl alacaktır. Bu verilerle bilim insanları daha sonra uygun bir iniş alanı bulabilirler. Bir tahmine göre, bir iniş aracının da dahil edilmesi, görevin maliyetine 1 milyar ABD doları kadar ek masrafa sebep olabilir.

 Ayrı lansman 

sağ|küçükresim| Ayrı olarak başlatılan Europa Lander misyonuna ilişkin bir tasvir (2017 tasarımı)
Şubat 2017'de hakkında çok az şey bilinen bir yüzeye iniş yapabilecek bir sistem tasarlamanın büyük risk taşıdığı ve Europa Clipper'ın öncelikle detaylı keşif yaparak gelecekteki bir çıkarma görevinin temellerini atacağı belirlendi. Bu, 2017'de bağımsız bir görev önerisine yol açtı: Europa Lander. NASA Europa Lander, eğer fon sağlanırsa, Europa Clipper misyonunun çalışmalarını tamamlamak üzere 2025'te ayrı olarak fırlatılacak. NASA weighing dual launches of Europa orbiter and lander, Joe Faust, SpaceNews, February 2016 Finanse edildiği takdirde, soruşturma başına 1,5 milyon ABD Doları tutarında bir bütçeyle rekabetçi bir sürece ilerlemek üzere yaklaşık 10 teklif seçilebilir. Başkanın 2018 ve 2019 federal bütçe teklifleri Europa Lander'ı finanse etmedi ancak konsept çalışmaları için 195 milyon ABD doları  tahsis etti.

2022 genel harcama tasarısı, gelecekteki Ocean Worlds iniş görevi için Icy Satellites Surface Technology'ye 14,2 milyon dolar ayırdı (NASA, Europa Lander için 5 milyon dolar talep etmişti).

 Fırlatma ve yörünge 
840 m/s (1,900 mph) delta V Jüpiter yörüngesine yerleştirme yakması, uzay aracının hızını ~400 m/s (890 mph) azaltmak için 500 km'lik (310 mil) bir Ganymede yerçekimi destek uçuşunun ardından gezegene 11 Rj (Jovian yarıçapı) mesafede gerçekleşecektir. Bunun ardından uzay aracı, 202 günlük ilk yakalama döneminin apoapsisine yakın bir yerde ~122 m/s (270 mph) periapsis yükseltme manevrası (PRM) roket yakması gerçekleştirecektir.

Kongre başlangıçta Europa Clipper'ın NASA'nın Uzay Fırlatma Sistemi (SLS) süper ağır kaldırma fırlatma aracıyla fırlatılmasını zorunlu kılmıştı, ancak NASA, mevcut SLS araçlarının öngörülen eksikliği nedeniyle diğer araçların uzay aracını fırlatmasına izin verilmesini talep etmişti. Amerika Birleşik Devletleri Kongresi'nin 2021 çok amaçlı harcama tasarısı, NASA Yöneticisini, sondayı bir SLS roketinde fırlatma koşulları karşılanamadığı takdirde ticari bir fırlatma aracı seçmek için tam ve açık bir yarışma düzenlemeye yönlendirdi.

25 Ocak 2021'de NASA'nın Gezegensel Görevler Program Ofisi, görev ekibine "SLS uyumluluğunu sürdürme çabalarını derhal durdurması" ve ticari bir fırlatma aracıyla ilerlemesi yönünde resmi olarak talimat verdi.

10 Şubat 2021'de, görevin Mars (Şubat 2025) ve Dünya'yı (Aralık 2026) içeren yerçekimi destekli manevralarla Jüpiter sistemine 5,5 yıllık bir yörünge kullanacağı açıklandı. Lansman 10-30 Ekim 2024 arasındaki 21 günlük bir süre için hedefleniyor ve varış tarihi Nisan 2030 olarak veriliyor, yedek lansman tarihleri ise 2025 ve 2026 olarak belirlendi.

SLS seçeneği, Jüpiter'e doğrudan üç yıldan daha kısa bir sürede ulaşılmasını gerektirecekti. Doğrudan yörüngeye bir alternatif, Venüs, Dünya ve/veya Mars'ta yerçekimi desteği manevralarını içeren 6 yıllık daha uzun bir seyir süresine sahip ticari bir roket kullanmak olarak tanımlandı. Ek olarak, Venüs'te yerçekimi destekli bir Delta IV Heavy'nin fırlatılması da düşünüldü.

Temmuz 2021'de uzay aracını fırlatmak için Falcon Heavy seçildi. Üç neden gösterildi: lansman maliyeti, SLS'nin kullanılabilirliği ve "sarsılma". Falcon Heavy'ye geçiş, yalnızca fırlatma maliyetlerinde tahmini 2 milyar ABD doları tasarruf sağladı. Artemis programı SLS roketlerini yoğun olarak kullanacağından ve SLS'nin katı roket güçlendiricileri (SRB'ler) kullanması, yükte SRB kullanmayan bir fırlatıcıya göre daha fazla titreşim ürettiğinden NASA, görev için bir SLS'nin mevcut olacağından emin değildi. Europa Clipper'ı SLS titreşim ortamı için yeniden tasarlamanın maliyetinin 1 milyar ABD doları olduğu tahmin ediliyor.

 Kamu sosyal yardımı 
küçükresim|Europa Clipper hatıra plakasında 103 dilde “su” kelimesinin oluşturduğu ses dalgalarının görsel temsili olan dalga formları yer alıyor
küçükresim|NASA'nın Europa Clipper uzay aracına monte edilen hatıra levhasının bu tarafında ABD'li Şair Ada Limón'un el yazısıyla yazdığı "Gizeme Övgü: Europa İçin Bir Şiir" yer alıyor.
Europa Clipper misyonu hakkında kamuoyunun farkındalığını artırmak için NASA, 1 Haziran 2023'te bir "Şişedeki Mesaj" kampanyasını, yani aslında "Adınızı Europa'ya Gönderin" kampanyasını gerçekleştirdi; bu kampanya aracılığıyla dünyanın her yerinden insanlar, ABD'li Şair Ada Limón'un yazdığı "Gizeme Övgü: Avrupa İçin Bir Şiir" adlı şiire isimlerini imzacı olarak göndermeye davet ediliyor. Şiir iki su dünyasını birbirine bağlıyor: Ulaşıp bir dünyayı yaşanabilir kılan şeyin ne olduğunu anlamak isteyen Dünya ve henüz keşfedilmeyi bekleyen sırlarla bekleyen Europa.

Şiir, kasanın girişini kapatan tantal metal bir plakanın içindeki Europa Clipper'ın üzerine kazınmıştır. Metal plakanın içe bakan tarafında şairin kendi el yazısıyla şiir kazınmış ve katılımcıların isimleri plakaya iliştirilen bir mikroçip üzerine kazınacak ve dört Galile uydusu ile çevrelenmiş bir şarap şişesi çizimi içinde yer alacak. . Şiir ve isimler birlikte, Europa Clipper'ın Jüpiter sistemine yolculuğunda 1,8 milyar mil yol kat edecek. İsimlerini kaydettikten sonra katılımcılara, görevin başlangıcı ve varış yeri ile ilgili ayrıntıların yer aldığı dijital bir bilet verildi. NASA'ya göre, Europa Clipper'ın Şişedeki Mesajı'na çoğu ABD'den olmak üzere 2 milyon 620 bin 852 kişi imza attı. Plaka yaklaşık 7 x 11 inçtir (18 x 28 santimetre). Dışa bakan panelde Dünya'nın Europa ile bağlantısını vurgulayan sanat eserleri yer alıyor. Dilbilimciler, dünya çapındaki dil ailelerinden 103 dilde konuşulan "su" kelimesinin kayıtlarını topladılar. Ses dosyaları dalga formlarına dönüştürüldü ve plakaya kazındı. Dalga formları, Amerikan İşaret Dili'nde "su" anlamına gelen işareti temsil eden bir sembolden yayılır. Şiirle birlikte iç tarafa kazınmış diğer unsurlar, Drake Denklemi, birlikte su birikintisi olarak bilinen atomik hidrojen ve hidroksil radikalinin spektral çizgilerinin temsilleri ve gezegen bilimci Ron Greeley'in bir portresidir. 

 Ayrıca bakınız 









 Kaynakça 

 Dış bağlantılar 


 NASA - Overview of Europa

Kategori:Yörünge araçları
Kategori:Jüpiter Görevleri
Kategori:2024'te uzay çalışmaları
Kategori:NASA programları
Kategori:Kaynak atıfı
Kategori:Webarşiv şablonu wayback bağlantıları
Kategori:İncelenmemiş çeviri içeren sayfalar