Hlavní mise NASA na Evropu čelí problému: vystavení radiaci

Datum startu mise Europa Clipper ke studiu zajímavého měsíce obíhajícího kolem Jupiteru, který se řadí vedle sondy Cassini k Saturnu jako nejdražší a nejambicióznější planetární vědecká mise NASA, je nyní na pochybách.

Kosmická loď za 4,25 miliardy dolarů měla odstartovat v říjnu na palubě rakety Falcon Heavy z Kennedyho vesmírného střediska na Floridě. NASA však odhalila, že tranzistory na palubě kosmické lodi nemusí být tak odolné vůči záření, jak se myslelo.

„Problém s tranzistory vyšel najevo v květnu, když byl tým mise informován, že podobné části selhávají při nižších než očekávaných dávkách radiace,“ napsala vesmírná agentura. V příspěvku na blogu „Čtvrtek odpoledne.“ V červnu 2024 bylo odesláno upozornění na tento problém uživatelům. „Výrobce spolupracuje s týmem mise na podpoře probíhajícího testování a analýzy radiace, aby lépe porozuměl rizikům používání těchto dílů na kosmické lodi Europa Clipper.“

Měsíce obíhající kolem Jupitera, plynného obra, existují v jednom z nejdrsnějších radiačních prostředí ve sluneční soustavě. Předběžné testy provedené NASA naznačují, že některé tranzistory, které regulují tok energie vesmírnou lodí, mohou v tomto prostředí selhat. NASA v současné době vyhodnocuje možnost maximalizace životnosti tranzistorů na Jupiteru a očekává dokončení počáteční analýzy koncem července.

Zpoždění nebo nezpoždění

Aktualizace NASA neobjasnila, zda se sondě letos podaří dosáhnout přibližně třítýdenního startovacího okna, které v roce 2030 vezme Clipper do systému Jupiter.

Ars oslovil několik odborníků se znalostí mise Clipper, aby změřili pravděpodobnost říjnového startu, a názory byly smíšené. Konsenzus byl asi 40 až 60 procent šance, že bude s problémem dostatečně spokojený, aby byl spuštěn letos na podzim. Pokud inženýři NASA nemohou získat důvěru v současné nastavení, bude nutné vyměnit tranzistory.

Příležitosti ke spuštění mise Clipper existují v letech 2025 a 2026, ale tyto příležitosti by mohly vést k dalším zpožděním. To je způsobeno potřebou více gravitačních pomůcek. Start v roce 2024 sleduje „mega“ trajektorii, včetně průletu kolem Marsu v roce 2025 a průletu kolem Země koncem roku 2026 – za pomoci Marsu a zemské gravitace. Pokud se start Clipperu zpozdí o rok, bude vyžadovat druhý průlet. Start se vrátí v roce 2026 na Mega track. Ars požádal NASA o časové osy startů v letech 2025 a 2026 a bude aktualizovat, pokud tyto informace poskytne.

Dalším negativním důsledkem zpoždění jsou náklady, protože udržení mise na Zemi další rok by pravděpodobně vedlo k dodatečným nákladům ve výši několika set milionů dolarů pro NASA, což by vypálilo díru do jejího rozpočtu na planetární vědu.

Příspěvek na blogu NASA z tohoto týdne nebyl prvním případem, kdy vesmírná agentura veřejně zmínila tyto problémy s tranzistorem s kov-oxidovým polovodičovým polem, neboli MOSFET. Na zasedání Rady pro vesmírné studie na začátku června Jordan Evans, projektový manažer mise Clipper Europa, řekl, že to byla jeho starost číslo 1 před startem.

„Co mě drží v noci vzhůru?“

„Největším problémem, se kterým se právě teď potýkáme, je problém spojený s těmito tranzistory, MOSFETy, které se používají jako spínače v kosmických lodích,“ řekl „Dnes před pěti týdny jsem obdržel e-mail, že zákazník mimo NASA provedli nějaké testy na těchto odporových částech.“ „Pro radiaci a zjistili jsme, že fungovaly před (specifikacemi), při mnohem nižších úrovních radiace, než na jakou jsme se kvalifikovali, když jsme součástky obstarávali, stejně jako ostatní v průmyslu. „

V té době Evans řekl, že věci se „pohybují správným směrem“, pokud jde o analýzu případu agenturou. Zdá se nepravděpodobné, že by NASA publikovala blogový příspěvek o pět týdnů později, pokud by se problém stále blížil k vyřešení.

„To, co mi právě teď nedává spát, je nejistota spojená s MOSFETy a zbytková rizika, kterým budeme čelit,“ řekl Evans v červnu: „Je obtížné provádět tento druh testování při nízkých dávkových příkonech v časovém rámci, který máme Takže shromažďujeme tolik, kolik můžeme.“ „Z údajů, včetně údajů z misí jako Juno, abychom pochopili zbývající rizika, se kterými bychom mohli startovat.“

To jsou přesně ty problémy, které vědci a inženýři nechtějí objevovat v posledních měsících před zahájením tak důležité mise. Rizika jsou neuvěřitelně vysoká – představte si, že byste se rozhodli vypustit Clipper a poté, šest let po příletu k Jupiteru, vesmírná loď selže.