Tittelbildet: Europa Clipper rett etter frakoblingen fra andretrinnet på Falcon Heavy, litt over en time etter at oppskytingen startet. Bildet er tatt med et kamera på Falcon-trinnet. Alle solpaneler og intrumentbommer er foldet sammen.
eRomfart 2024-041, Norsk Astronautisk Forening, 15.10.2024
Dette er en nyhetsartikkel opprinnelig sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.
Europa Clipper skutt opp
Av Øyvind Guldbrandsen
NASAs romsonde Europa Clipper er på vei til Jupiter etter en vellykket Falcon Heavy-oppskyting mandag 14. oktober 2024. Den primære hensikten med flaggskip-prosjektet er si om det kan finnes liv i havet under isen på månen Europa.
Oppskytingen startet kl. 18:06 norsk tid. Teamene fra APL og JPL, som har bygget sonden, og fra SpaceX, som har bygget bæreraketten, fikk sonden av gårde bare fire dager inn i det fire uker lange oppskytingsvinduet, til tross for at vinduet åpnet omtrent samtidig med at orkanen Milton feide inn over Florida og underveis passerte rett over Kennedy-romsenteret, hvorfra oppskytingen skjedde.
Falcon Heavy klargjøres ved Kennedy-senteret i Florida.
En drøy time etter start ble romsonden koblet fra Falcon-rakettens 2. trinn. Ytterligere noen minutter senere mottok JPLs kontrollsenter signaler fra som viste at sonden var i live. Senere på dagen bekreftet JPL at de to store solcellevingene var foldet ut. I dagene som kommer skal også bommen til magnetometrene og antennene til undergrunnsradaren foldes ut.
Oppskytingen foregikk fra oppskytingsrampe 39A. Til høyre på bildet er det nye oppskytingstårnet som SpaceX har bygget til Starship.
Europa Clipper skal være fremme ved Jupiter i april 2030 og tilbringe fire år i kretsløp rundt planeten. Banen vil kontinuerlig endres gjennom gjentakende nærpasseringer av Jupiters måner. På vei til Jupiter skal sonden passere Mars i mars 2025 og deretter Jorden i desember 2026, begge deler for å opparbeide hastighet for å nå ut til Jupiter.
Med en oppskytingsmasse på 6 tonn, og med 30 meter mellom tuppen av solcellevingene, er Europa Clipper den største og mest massive interplanetariske sonden i NASAs historie. Hele potensialet til Falcon Heavy måtte utnyttes for å få sonden av gårde. Det vil si at ingen av trinnene kunne returneres for gjenbruk, kun nyttelastdekselet ble berget etter oppskytingen. Sondens store solcellevinger er nødvendige fordi sollyset ved Jupiter kun er på 1/27 av hva det er ved Jorden.
Europa Clipper før den ble kapslet inn i nyttelastdekselet til Falcon Heavy.
På grunn av Europa Clippers store masse og den lange veien til Jupiter var det lenge planen å skyte den opp med kjemperaketten SLS. Den amerikanske Kongressen gjorde til og med et lovvedtak om dette. NASA fikk imidlertid vridd seg unna pålegget i 2021 (eRomfart 2021-005).
Med sine ni avanserte vitenskapelige instrumenter og prislapp på rundt 5 milliarder dollar er Europa Clipper antakelig også NASAs mest sofistikerte sonde hittil. Sondens hovedoppgave er å studere Jupiter-månen Europa i detalj, slik at forskerne kan vurdere om det er gunstige betingelser for at liv kan eksistere der.
Per idag regner mange forskere Europa som det mest sannsynlige stedet i Solsystemet utenom Jorden hvor det vil være mulig å finne liv.
Europa Clipper kan ikke direkte registrere om det er liv på Europa. Dette vil eventuelt bli overlatt til fremtidige sonder, skulle observasjonene fra Europa Clipper vise seg lovende.
Jupiter-månen Europa.
En etterfølgende sonde vil i første omgang trolig være et landingsfartøy. En foreslått etterfølger til dette igjen er en hydrobot, det vil si en undervannsdrone som kan smelte seg gjennom isen på Europa før det entrer det man antar er et hav under isen.
Med en diameter på 3122 km er Europa Jupiters tredje største måne, litt mindre enn Jordens måne. Hele overflaten er dekket av is, full av lange sprekker. Det er svært få nedslagskratre på overflaten. Det må derfor foregå prosesser som visker ut kratrene raskere enn de dannes. Det er spesielt observasjoner fra romsonden Galileo, som kretset rundt Jupiter mellom 1995 og 2003, som indikerer at det under den islagte overflaten er et dypt hav av saltvann, som trolig strekker seg over hele månen. NASA anslår at det er dobbelt så mye vann i dette havet som i alle havene på Jorden til sammen.
Radaren til Europa Clipper vil kunne trenge gjennom isen og kartlegge hvor tykk den er, og vise isens vertikale struktur.
Observasjoner fra både Galileo og Hubble-romteleskopet tyder på at det er aktive geysirer på Europa. Sannsynligvis ventilerer disse ut gjennom noen av sprekkene i isen. Skulle Europa Clipper finne og lokalisere slike, vil man prøve å sende sonden gjennom skyene fra geysirene. Sondens massespektrometre vil da kunne bestemme den kjemiske sammensetningen i skyene og direkte registrere hvorvidt de inneholder såkalte byggestener for liv. Man planlegger å la Europa Clipper passere ned til 25 km fra Europa. Fra den avstanden vil telekameraet, som er utstyrt med bildebrikke på 8 Megapixler (2x4 kpix), kunne se detaljer ned til 25 cm per pixel. Det er ventet at 90% av Europas overflate vil bli kartlagt med en oppløsning på 100 meter eller bedre. Både vidvinkel og telekameraet vil ta fargebilder og stereoskopiske (3-D) bilder.
Sonden har et ultrafiolett og to infrarøde spektrometre som på avstand vil bestemme kjemisk sammensetning av overflatematerialet. Man er særlig interessert i å finne ut hva forårsaker “misfargingen” av de fleste sprekkene i isen på Europa. Noen forskere har foreslått at dette skyldes mikrobiologisk aktivitet. Men enn så lenge er grunnlaget for å påstå noe slik alt for tynt til å kunne tas seriøst.
Europa Clipper skal ikke gå i bane rundt Europa. Det ville krevd uforholdsmessig mye drivstoff og tid å få den inn i. Men først og fremst ville de skadelige strålingsforholdene så nære Jupiter da gjort ende på sonden etter alt for kort tid. I stedet skal sonden kretse i en avlang bane rundt planeten, hvor den gjentakende ganger vil passere nær Europa, når sonden er nærme Jupiter i banen sin. Ved hver månepassering vil alle instrumentene jobbe på høygir. Dataene vil bli overført til Jorden mer i ro og mak, via den tre meter store direktivantennen, når sonden er i tryggere omgivelser lenger unna Jupiter.
Man planlegger å la Europa Clipper passere nær Europa 49 ganger, over varierende områder av overflaten.
Illustrasjon av Europa Clipper under en passering av Europa. Jupiter i bakgrunnen.
Sonden har 24 relativt små rakettmotorer som sørger for banejusteringer og stillingskontroll. En ting sonden ikke er utstyrt med er en kraftigere hovedmotor. Ved ankomst Jupiter vil i stedet åtte av de små motorene avfyres samtidig for å bremse opp sonden, slik at den går inn i kretsløp. Oppbremsingen vil ta hele seks til åtte timer og forbruke 50-60% av sondens opprinnelige 2,7 tonn med drivstoff.
Etter ankomst Jupiter vil sonden bruke ett år på å tilpasse banen sin til Europas, gjennom gjentakende passeringer av både Europa og de større galileiske månene Ganymedes og Callisto. Deretter skal sonden i tre år konsentrere seg om Europa. Forskerne ser ikke bort fra at man over denne tiden vil kunne observere endringer i overflaten, slik som dannelse av nye sprekker i isen.
Forskerne antar at forholdene i Europas hav er sammenlignbare med forholdene i havet under pol-isen på Jorden. Selv om havet på Europa kan være så dypt som 60-150 km er ikke trykket nødvendigvis større enn på bunnen av Jordens dypeste havområder, siden Europas gravitasjonskraft er svakere.
Forskerne spekulerer også på om det kan finnes varmekilder på Europas havbunn. Det har de god grunn til, når man ser på den heftige vulkanske aktiviteten på nabomånen Io. Her på Jorden finnes varmekilder flere steder på bunnen av havet. Mange av disse er tilholdssted for såkalte ekstremofile organismer, mikroorganismer som trives under ekstremt trykk og varme, uten tilgang på oksygen. I stedet lever organismene av hydrogengass, hydrogensulfid eller svovel. Oppdagelsen av disse ekstremofile organismene er blant faktorene som har gitt tiltro til at det kan finnes mikroorganismer også i havet på Europa.
