Europa Clipper, NASA’nın Jüpiter’in buzla kaplı bir uydusu olan Europa üzerinde yaşama uygun koşulları araştırmak üzere tasarlanmıştır. 14 Ağustos’ta, uzay aracı bu amaç doğrultusundaki merkezi bir donanım parçası olan büyük çanak şeklindeki yüksek kazançlı antenini aldı.
Uzay aracının gövdesi boyunca uzanan bu 3 metre genişliğindeki yüksek kazançlı anten, Europa Clipper’ın bir dizi anten arasında en büyük ve en belirgin olanıdır. Uzay aracı, adını taşıdığı Europa adlı buz örtülü ayı inceleyeceği için bu antene ihtiyaç duyacak, Europa Dünya’dan 715 milyon kilometre (444 milyon mil) uzaklıkta bulunuyor. Ana misyon hedeflerinden biri, ayın yüzey altı okyanusunu daha yakından incelemek ve yaşanabilir bir ortama sahip olup olmadığını belirlemektir.
Uzay aracı Jüpiter’e ulaştığında, antenin radyo ışını dar bir şekilde Dünya’ya yönlendirilecektir. Bu dar, yoğun ışını oluşturmak, yüksek kazançlı antenlerin temel amacıdır. Bu ad, uzay aracının yüksek güçlü sinyalleri Dünya’daki NASA Derin Uzay Ağı’na yüksek hızda iletebilme yeteneğine atıfta bulunur. Bu, yüksek veri aktarım hızında büyük miktarda bilimsel veri anlamına gelecektir.
Hassas bir şekilde tasarlanmış anten, NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet İtki Laboratuvarı’ndaki Uzay Aracı Montaj Tesisi’nde birkaç saat süren özenle koreografili aşamalarda uzaya araca bağlandı. Antenin montajından birkaç gün önce Matthew Bray, “Anten başarıyla tüm bağımsız testlerini tamamladı,” dedi. “Uzay aracı son testlerini tamamladıkça, radyo sinyalleri özel bir kap aracılığıyla anten üzerinden geri dönecek ve iletişim sinyal yollarının işlevsel olduğu doğrulanacaktır.”
Maryland, Laurel’daki Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’nda görev yapan Bray, 2014 yılında yüksek kazançlı antenin tasarımcısı ve baş mühendisi olarak çalışmaya başladı. Hem Bray hem de anten için oldukça uzun bir yolculuk oldu.
Geçtiğimiz yıl boyunca antenin montajına yönelik hazırlık aşamasında ülkenin çeşitli bölgelerini dolaştığını gördü. Verileri hassas bir şekilde iletebilme yeteneği 2022 yılında NASA Langley Araştırma Merkezi’nde Virginia, Hampton’da iki kez test edildi. Bu iki ziyaret arasında, anten Maryland, Greenbelt’teki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ne gelerek fırlatma sırasında meydana gelecek sarsıntıları ve uzayın aşırı sıcaklıklarını kaldırıp kaldıramayacağını görmek için titreşim ve termal vakum testine tabi tutuldu.
Sonraki adım Ekim 2022’de JPL’ye, yani Güney Kaliforniya’daki NASA Kennedy Uzay Merkezi’ne sevkiyat için hazırlık amacıyla uzay aracına montajıydı.
Jüpiter’e olan uzun yolculuk, Ekim 2024’te Kennedy’den fırlatmayla başlar.
Hedeflerinde Europa
JPL’deki Clipper proje müdürü Jordan Evans, “Yüksek kazançlı anten, Europa Clipper’ın oluşturulmasında kritik bir parçadır,” dedi. “Bu, uzay aracının Europa’dan bilimsel veriyi geri göndermek için ihtiyaç duyduğu yeteneği sağlayan çok görünür bir donanım parçasını temsil ediyor. Büyük anten sayesinde artık bir uzay aracına benziyor ve lansmana ilerlerken yaklaşan kritik testlere hazır hale geldi.”
Uzay aracı, Europa’ya dokuz bilim aracını yönlendirecek ve hepsi büyük miktarda zengin veri üretecektir: yüzeyinin jeolojisini ve yapısını incelemek için yüksek çözünürlüklü renkli ve stereo görüntüler; yüzeyine yakın su olabilecek daha sıcak bölgeleri bulmak için kızılötesi ışıkta termal görüntüler; buzları, tuzları ve organik maddeleri haritalamak için yansıyan kızılötesi ışık; ve atmosfer gazlarının ve yüzey malzemelerinin yapısını belirlemeye yardımcı olmak için ultraviyole ışık okumaları.
Clipper, yüzeyin altındaki okyanusu radarla tarama yaparak derinliğini ve üstündeki buz tabakasının kalınlığını belirleyecek. Bir manyetometre, ayın manyetik alanını ölçerek derin okyanusun varlığını ve buzun kalınlığını doğrulayacaktır.
Yüksek kazançlı anten, bu verilerin çoğunu 33 ila 52 dakika boyunca Dünya’ya geri iletecektir. Sinyalin gücü ve aynı anda gönderilebilecek veri miktarı, NASA’nın Galileo probununkinden çok daha büyük olacaktır, ki bu prob 2003 yılında sekiz yıllık Jüpiter misyonunu tamamladı.
Anten montajı için JPL’de Simmie Berman, APL’deki radyo frekansı modül yöneticisiydi. Bray gibi o da anten üzerinde 2014 yılında çalışmaya başladı. Radyo frekansı modülü, uzay aracının tüm telekomünikasyon alt sistemini ve yedi anteni içerir, yüksek kazançlı anten bunların arasındadır. Montaj sırasındaki görevi, antenin uzay aracına uygun şekilde monte edildiğinden ve bileşenlerin doğru yönlendirildiğinden ve iyi entegre edildiğinden emin olmaktı.
APL ve JPL’deki mühendisler montajı pek çok kez sanal olarak ve gerçek dünya örneklemeleriyle denemiş olsalar da, 14 Ağustos, yüksek kazançlı antenin uzay aracına bağlandığı ilk kezdi.
“Bu büyüklükte bir şeyde, hem fiziksel boyut hem de genel ilgi açısından hiçbir zaman çalışmamıştım,” dedi. “Küçük çocuklar Jüpiter’in nerede olduğunu biliyor. Europa’nın nasıl göründüğünü biliyorlar. Böyle büyük bir etkisi olabilecek bir şey üzerinde çalışma fırsatına sahip olmak, bilgi açısından insanlık için potansiyeli olan bir şey üzerinde çalışmak süper harika.”
Bu büyük kilometre taşını tamamladıktan sonra, Europa Clipper, dış güneş sisteminin yolculuğuna hazırlanırken birkaç daha adım ve birkaç daha testi tamamlamalıdır.
Misyon Hakkında Daha Fazla
Europa Clipper’ın temel bilimsel amacı, Jüpiter’in buzla kaplı ayı Europa’nın altında yaşamı destekleyebilecek yerler olup olmadığını belirlemektir. Misyonun üç ana bilimsel amacı, ayın buzlu kabuğunun kalınlığını ve altındaki okyanusla olan yüzey etkileşimlerini belirlemek, bileşimini araştırmak ve jeolojisini karakterize etmektir. Europa’nın ayrıntılı keşfi, bilim insanlarının gezegenimizin ötesinde yaşanabilir dünyaların astrobiyolojik potansiyelini daha iyi anlamasına yardımcı olacaktır.”