Le vaisseau spatial européen Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) lancera la semaine prochaine une ambitieuse tournée exploratoire des lunes de Jupiter. Mais la mission ne prendra qu’un bref aperçu de la lune potentiellement vivifiante Europe. Voici pourquoi.
survivant avec aussi peu d’énergie qu’un demi-sèche-cheveux et doté d’un « bunker nucléaire » pour protéger ses composants électroniques des radiations, L’explorateur des lunes glacées de Jupiter (JUICE) C’est une merveille technologique qui ne lui résistera pas Europe Pendant longtemps. plus petit JupiterLes quatre lunes majeures pourraient être l’emplacement le plus probable dans le monde système solaire pour héberger la vie extraterrestre dans son océan recouvert de glace ; Cependant, l’environnement autour de la lune est si rude qu’il tuerait au mieux un vaisseau spatial en quelques mois, selon la NASA.
Aller à Jupiter n’est jamais facile. Plus je me rapproche Le géant gazier Et plus vous resterez longtemps dans les environs, plus ce sera difficile. Cinq fois loin de soleil De la Terre, Jupiter vit dans la zone crépusculaire du système solaire, ne recevant qu’environ 4% de la lumière solaire que notre planète reçoit. Cela signifie que tout vaisseau spatial en visite qui souhaite s’appuyer sur l’énergie solaire doit disposer de panneaux solaires massifs. Les défis ne commencent qu’ici. Le champ magnétique de Jupiter est 10 000 fois plus fort que celui de Jupiter Atterrir, ce qui pourrait avoir un impact sur les mesures scientifiques du vaisseau spatial, a déclaré Justin Byrne, responsable des programmes scientifiques chez Airbus Defence and Space, qui a dirigé le consortium construisant le vaisseau spatial JUICE, à Space.com. Pire encore, ce champ magnétique super puissant piège les particules chargées par Jupiter et sa lune hypervolcaniquement active à proximité. Ayo Pompage de l’espace autour de la planète. En conséquence, les niveaux de rayonnement à proximité de la planète sont aussi élevés que l’épicentre d’une explosion nucléaire.
à propos de: Ha! La vue la plus proche de la lune de Jupiter dans l’océan Europe en 22 ans
Maladie des rayonnements satellitaires
Europa orbite autour de Jupiter à une distance de 417 000 miles (671 000 km), soit près de deux fois la distance entre la Lune et la Terre, et est la deuxième lune la plus proche de Jupiter. Les niveaux de rayonnement autour d’Europe ne sont pas aussi élevés qu’autour du Io le plus proche, cependant, les scientifiques savent que la dose de rayonnement qu’un objet en orbite autour d’Europe recevrait en une seule journée, à 5,4 Sv, est plus du double de la valeur qui serait causer de graves maladies des rayons chez l’homme. Bien sûr, le vaisseau spatial n’est pas humain, mais Byrne admet que ces niveaux de rayonnement sont au-delà de ce que les concepteurs de vaisseaux spatiaux ont l’habitude de construire.
« Nous sommes tellement habitués aux radiations dans l’espace », a déclaré Byrne. « Les missions en orbite autour de la Terre doivent traverser la Terre ceintures de rayonnementMais les niveaux de rayonnement là-bas sont loin de ce qu’un vaisseau spatial subirait près de Jupiter. »
Des niveaux élevés de rayonnement sont une mauvaise nouvelle pour l’électronique et les panneaux solaires. Plus l’intensité du rayonnement est élevée, a déclaré Byrne, plus les systèmes électroniques échouent rapidement et plus les panneaux solaires se dégradent rapidement. Pour cette raison, spécifique à la NASA Clipper Europe La mission ne recherchera pas de traces de vie sur Europe directement depuis l’orbite lunaire, mais effectuera plutôt de courtes visites périodiques sur une orbite plus large autour de Jupiter. C’est pour cette raison que l’Agence spatiale européenne (ESA) a choisi la plus grande lune de Jupiter et un peu plus confortable Ganymèdecomme objectif principal de JUICE.
Ganymède confortable
Bien que Ganymède soit moins susceptible d’abriter la vie qu’Europe, selon les scientifiques, la lune est loin d’être ennuyeuse. Plus grande que la plus petite planète du système solaire MercureGanymède est la plus grande lune de tout le système solaire et la seule connue à générer son propre champ magnétique. En 2034, trois ans après l’arrivée du JUICE sur Jupiter (si tout se passe comme prévu), Ganymède deviendra la première lune éloignée de la lune terrestre. lune un vaisseau spatial en orbite.
Ganymède orbite autour de Jupiter à une distance de 665 000 miles (1 070 000 km) et est la troisième plus proche de la géante gazeuse des quatre principales lunes. Byrne a déclaré que le rayonnement autour de Ganymède est environ 100 fois plus faible que celui de l’Europe. Cependant, le vaisseau spatial JUICE ne pourrait pas survivre longtemps dans cet environnement sans certaines des solutions utilisées auparavant.
Au cœur du vaisseau spatial se trouve une voûte doublée de plomb de 2,7 tonnes (2,42 tonnes métriques) qui abrite toute l’électronique du vaisseau spatial (à l’exception des instruments scientifiques conçus pour étudier l’environnement extrême du système Jupiter).
« Il y a des kilogrammes de plomb dans le jus », a déclaré Byrne. « Cela limite efficacement la quantité de rayonnement qui peut atteindre les appareils électroniques et prolonge leur durée de vie. Mais ils finiront par mourir. Vous ne pouvez pas arrêter cela pour toujours. »
Si le vaisseau spatial devait se rendre en Europe, a ajouté Byrne, ce petit bunker nucléaire doublé de plomb devrait être plus puissant.
La mort des panneaux solaires
Mais s’il existe une solution pour protéger les systèmes électroniques, les panneaux solaires sont assez vulnérables aux radiations. Byrne pense que la dégradation des panneaux solaires du jus dans l’environnement difficile autour de Jupiter conduira à la disparition éventuelle de la mission.
Compte tenu de la distance de Jupiter au Soleil et de la faible intensité de la lumière solaire autour de la planète, les panneaux solaires de JUICE devaient être énormes. Conçus comme deux ailes cruciformes, les deux réseaux couvrent une superficie de 915 pieds carrés (85 mètres carrés). Malgré cette taille massive et une efficacité record d’environ 30 %, les baies ne produisent même pas assez d’électricité pour alimenter un sèche-cheveux, a déclaré Byrne.
« C’est vraiment une très petite quantité d’énergie, et à mesure qu’elle se détériore au cours de sa durée de vie en raison des radiations, ses performances se dégraderont au point où il n’y aura plus assez d’énergie pour exécuter la tâche », a déclaré Byrne.
JUICE a été conçu pour survivre pendant quatre ans en orbite autour de Jupiter, puis de Ganymède. Avant d’entrer dans l’orbite de Ganymède, le vaisseau spatial effectuera deux survols d’Europe, 21 sur la lune la plus éloignée et la moins explorée Callistoet 12 à Ganymède. Byrne est convaincu que les ingénieurs et collaborateurs d’Airbus de toute l’Europe ont construit un vaisseau spatial suffisamment puissant pour accomplir sa mission. Cependant, JUICE ne devrait pas dépasser l’espérance de vie, contrairement à de nombreuses autres missions.
« Cela peut durer un peu plus longtemps, mais cela ne durera pas 10 ans comme le font de nombreuses autres missions », a déclaré Byrne.
En plus de l’environnement de rayonnement intense, la mission consommera également une énorme quantité de carburant en raison de la grande quantité de vols gourmands en carburant depuis les lunes de Jupiter.
« Il y aura beaucoup de corrections de parcours, de changements de parcours », a déclaré Byrne. « Cela va nécessiter beaucoup de carburant. Donc, soit vous manquerez de carburant en premier, soit les panneaux solaires se décomposeront, et cela terminera le travail. »
Les opérateurs voudront terminer la mission JUICE à temps en l’envoyant s’écraser à Ganymède afin d’empêcher le vaisseau spatial de se transformer en pièce incontrôlable. débris spatiaux Et il est susceptible de s’écraser sur Europe plus tard, la contaminant avec des microbes terrestres. Étant donné que les scientifiques ne pensent pas que Ganymède est susceptible d’héberger la vie, et puisque sa surface ne semble pas être en contact avec l’océan souterrain (contrairement à celle de l’Europe plus active), les experts ne s’inquiètent pas du fait que JUICE bloque le pur de la lune. croûte de glace. .
Alors que faudrait-il pour envoyer le jus en orbite autour de l’Europe ?
Mais avec tous ces défis, cela signifie-t-il qu’il est impossible pour un vaisseau spatial d’orbiter autour d’Europe, l’endroit le plus susceptible d’héberger une vie extraterrestre dans le système solaire ?
Byrne dit que les ingénieurs étudient actuellement ces possibilités dans l’espoir d’envoyer un atterrisseur stérilisé en Europe dans un avenir lointain.
« C’est un défi d’être vu », a déclaré le Bayern. « Vous auriez besoin de plus de protection pour l’électronique et probablement de panneaux solaires beaucoup plus grands. Cela signifierait beaucoup plus de masse. Mais nous pouvons probablement le faire. »
Une telle tâche, selon Kit de lancement JUICE de l’ESA (Ouvre dans un nouvel onglet), n’a décollé que des années après que JUICE et Clipper de la NASA (dont le lancement est prévu l’année prochaine) aient terminé leurs missions. Les deux tâches, qui réussiront Junon de la NASA Le vaisseau spatial, qui étudie Jupiter depuis 2016, prépare le terrain pour notre dernière rencontre avec une vie microbienne potentielle sur Europe.
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