L’Europa Clipper de la NASA, représenté dans cette illustration qui a été mise à jour en décembre 2020, fera le tour de Jupiter sur une trajectoire elliptique, plongeant près de sa lune Europa à chaque survol pour collecter des données. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Regardez de plus près la chorégraphie complexe impliquée dans la construction NasaEuropa Clipper comme mission d’exploration JupiterLa lune d’Europe approche de sa date de lancement en 2024.
Le matériel qui compose le vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA prend rapidement forme, alors que les composants et les instruments d’ingénierie sont préparés pour être livrés à la salle blanche principale du Jet Propulsion Laboratory de l’agence en Californie du Sud. Dans des ateliers et des laboratoires à travers le pays et en Europe, les équipes créent les pièces complexes qui composent l’ensemble tandis que les chefs de mission dirigent la chorégraphie élaborée de la construction d’une mission phare.
L’énorme module de propulsion de 3 mètres de haut a récemment déménagé du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) à Laurel, Maryland, où les ingénieurs installeront l’électronique, radios, antennes et câblage. La voûte en aluminium épais du vaisseau spatial, qui protégera l’électronique d’Europa Clipper contre le rayonnement intense de Jupiter, est presque terminée à JPL. La construction et la mise à l’essai des instruments scientifiques dans les universités et les établissements partenaires à travers le pays se poursuivent également.
Des ingénieurs du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, se préparent à insérer un réservoir de propergol dans le cylindre en arrière-plan à gauche. Le cylindre est l’un des deux qui composent le module de propulsion d’Europa Clipper. Crédit : NASA/GSFC Denny Henry
La mission se prépare également pour son examen de l’intégration du système fin 2021, lorsque la NASA examinera les plans d’assemblage et de test d’Europa Clipper, et ses instruments seront inspectés en détail.
“C’est vraiment excitant de voir la progression du matériel de vol avancer cette année alors que les différents éléments sont assemblés petit à petit et testés”, a déclaré Jan Chodas, chef de projet Europa Clipper, de JPL. “L’équipe du projet est dynamique et plus concentrée que jamais sur la livraison d’un vaisseau spatial avec une suite d’instruments exquise qui promet de révolutionner notre connaissance d’Europe.”
La lune glacée de Jupiter Europa, qui abrite un océan interne avec deux fois la quantité d’eau dans les océans de la Terre combinés, peut actuellement avoir des conditions propices à la vie. Europa Clipper transportera une large gamme d’instruments scientifiques en orbite autour de Jupiter et effectuera plusieurs survols rapprochés d’Europa pour recueillir des données sur son atmosphère, sa surface et son intérieur.
Des ingénieurs et des techniciens dans une salle blanche du Jet Propulsion Laboratory de la NASA présentent la voûte en aluminium à paroi épaisse qu’ils ont aidé à construire pour le vaisseau spatial Europa Clipper. La chambre forte protégera l’électronique du vaisseau spatial du rayonnement intense de Jupiter. En arrière-plan se trouve un coffre-fort en double. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Matériel en chantier
La livraison de l’imposant module de propulsion de Goddard à APL a marqué une étape importante pour cette pièce majeure du matériel. APL a construit les cylindres jumeaux qui composent le module et les a expédiés au JPL, où les techniciens ont ajouté des tubes thermiques qui transporteront le liquide de refroidissement pour empêcher le vaisseau spatial de devenir trop chaud ou trop froid dans l’espace lointain. De là, les cylindres sont allés à Goddard, où des réservoirs de propergol ont été installés à l’intérieur d’eux et 16 moteurs de fusée ont été fixés à l’extérieur.
Un autre gros morceau de matériel en voie d’achèvement est le radiateur du vaisseau spatial, qui se connecte au tube thermique. La largeur et la longueur d’un lit simple, le panneau de 3 pouces d’épaisseur (7,5 centimètres d’épaisseur) du radiateur a la tâche cruciale de diffuser la chaleur dans l’espace pour maintenir le vaisseau spatial dans sa plage de température de fonctionnement. Il est recouvert de persiennes qui s’ouvrent et se ferment automatiquement au fur et à mesure que le vaisseau spatial disperse plus ou moins de chaleur pour réguler sa température.
Des ingénieurs dans une salle blanche du Jet Propulsion Laboratory de la NASA construisent le pont nadir du vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA. Le pont stabilisera les capteurs du vaisseau spatial et aidera l’équipe de mission à s’assurer que ses instruments sont correctement orientés. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Pendant ce temps, les travaux chez APL commencent à intégrer le module de propulsion et le matériel de télécommunications (électronique, radios, antennes et câblage). Et la construction d’une antenne à gain élevé – une parabole de près de 3 mètres de large – est en cours chez le fournisseur Applied Aerospace Structures Corporation à Stockton, en Californie. Il sera livré à l’APL cette année, où il sera intégré avant que l’ensemble du module ne revienne une dernière fois au JPL. D’ici le printemps 2022, l’énorme élément rejoindra d’autres matériels Europa Clipper en streaming dans la grande baie principale de JPL pour les opérations d’assemblage, de test et de lancement (ATLO).
L’un des premiers éléments en place pour ATLO sera la voûte du vaisseau spatial, qui entre maintenant dans sa dernière étape de fabrication au JPL. Finalement, la chambre forte sera boulonnée au sommet du module de propulsion et fixée avec des kilomètres de câblage afin que le boîtier d’alimentation et l’ordinateur à l’intérieur puissent communiquer avec les autres sous-systèmes.
Attaché à la chambre forte, il y aura un pont, complétant également l’assemblage au JPL, qui supportera de nombreux capteurs d’instruments. Appelé le pont nadir, il stabilise les capteurs du vaisseau spatial et aide à s’assurer qu’ils sont correctement orientés.
Instruments scientifiques en voie d’achèvement
En même temps que le corps du vaisseau spatial, l’électronique et les sous-systèmes d’ingénierie se réunissent, neuf instruments scientifiques sont assemblés et testés dans un réseau de salles blanches dans les centres de la NASA, les institutions partenaires et les fournisseurs de l’industrie privée. La suite d’instruments étudiera tout, de la profondeur de l’océan interne et de sa salinité à l’épaisseur de la croûte de glace et aux panaches potentiels qui pourraient évacuer les eaux souterraines dans l’espace.
Le spectromètre d’Europa Clipper, Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE), est vu au milieu de l’assemblage dans une salle blanche du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. MISE analysera la lumière infrarouge réfléchie par Europa et cartographiera en détail la composition de sa surface. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Prévus pour être livrés à ATLO de fin 2021 à mi-2022, les instruments, qui comprennent des caméras pour capturer en détail la géologie de surface, font l’objet de tests approfondis. Les ingénieurs veulent s’assurer que les instruments peuvent communiquer correctement avec l’ordinateur de vol, le logiciel du vaisseau spatial et le sous-système d’alimentation, pour pouvoir répondre aux commandes et transmettre les données à la Terre.
Les chefs de mission reconnaissent que COVID-19[feminine Les défis ont mis à rude épreuve les équipes de projet et d’instruments alors qu’elles trouvent des moyens de respecter les délais lorsque les pièces sont retardées ou que le personnel manque. Les ingénieurs, les techniciens et les scientifiques continuent de fonctionner.
«Ce que nous avons vu, même au milieu de la pandémie, c’est que les équipes d’ingénierie et d’instruments réagissent très bien. La pandémie a affecté le calendrier des missions, mais les équipes s’attaquent aux défis, communiquent ouvertement et font preuve d’une grande flexibilité pour maintenir le matériel sur la bonne voie pour notre lancement en octobre 2024 », a déclaré Jordan Evans, chef de projet adjoint d’Europa Clipper. “Nous le voyons jour après jour, dans toute l’équipe, et c’est fantastique.”
En savoir plus sur la mission
Des missions telles qu’Europa Clipper contribuent au domaine de l’astrobiologie, la recherche interdisciplinaire sur les variables et les conditions des mondes lointains qui pourraient abriter la vie telle que nous la connaissons. Bien qu’Europa Clipper ne soit pas une mission de détection de vie, il effectuera une reconnaissance détaillée d’Europa et déterminera si la lune glacée, avec son océan souterrain, a la capacité de soutenir la vie. Comprendre l’habitabilité d’Europe aidera les scientifiques à mieux comprendre comment la vie s’est développée sur Terre et le potentiel de trouver de la vie au-delà de notre planète.
Géré par Caltech à Pasadena, en Californie, JPL dirige le développement de la mission Europa Clipper en partenariat avec APL pour la Direction des missions scientifiques de la NASA à Washington. Le bureau du programme des missions planétaires du Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, exécute la gestion du programme de la mission Europa Clipper.
