El principal objetivo científico de Europa Clipper es determinar si hay lugares debajo de la luna helada de Júpiter, Europa, que podrían albergar vida. Los tres objetivos científicos principales de la misión son determinar el grosor de la capa helada de la luna y sus interacciones superficiales con el océano, investigar su composición y caracterizar su geología. La exploración detallada de Europa por parte de la misión ayudará a los científicos a comprender mejor el potencial astrobiológico de los mundos habitables más allá de nuestro planeta.
Destinada a la luna helada de Júpiter, Europa, la nave espacial Europa Clipper, la más grande que la NASA haya volado en una misión interplanetaria, se está preparando para su lanzamiento en octubre de 2024. Entre ahora y entonces, miles de horas de trabajo se dedicarán a ensamblar y probar la nave espacial para garantizar que sea lo suficientemente resistente como para sobrevivir a un viaje de seis años de 2.6 millones de kilómetros y lo suficientemente sofisticada como para realizar una investigación científica detallada de esta misteriosa luna.
La nave espacial volará cerca de la luna unas 50 veces mientras orbita Júpiter. (No puede orbitar Europa porque hacerlo acercaría demasiado a Europa Clipper a los brutales cinturones de radiación del gigante gaseoso). En cada sobrevuelo, un conjunto de instrumentos científicos recopilará datos sobre qué tan profundo es el océano subsuperficial, qué tan gruesa es la corteza de hielo y, potencialmente, las características de cualquier penacho que pueda estar ventilando agua subterránea al espacio. El objetivo es averiguar si Europa tiene el potencial de sustentar la vida.
Europa muestra una fuerte evidencia de un océano de agua líquida debajo de su corteza helada. Más allá de la Tierra, Europa es considerada uno de los lugares más prometedores donde podríamos encontrar ambientes actualmente habitables en nuestro sistema solar. Europa Clipper determinará si hay lugares debajo de la superficie de Europa que podrían albergar vida.
La carga útil de la nave espacial incluirá cámaras y espectrómetros para producir imágenes de alta resolución y mapas de composición de la superficie y la delgada atmósfera de Europa, un radar de penetración de hielo para buscar agua subterránea y un magnetómetro y mediciones de gravedad para desbloquear pistas sobre su océano y su interior profundo. La nave espacial también llevará un instrumento térmico para identificar ubicaciones de hielo más cálido y quizás erupciones recientes de agua, e instrumentos para medir la composición de pequeñas partículas en la delgada atmósfera de la luna y el entorno espacial circundante.
Con sus paneles solares desplegados, Europa Clipper abarca unos 30 metros, aproximadamente la longitud de una cancha de baloncesto. El cuerpo principal de la nave espacial consiste en su bóveda de aviónica, módulo de radiofrecuencia y módulo de propulsión.
En el lanzamiento, Europa Clipper pesará aproximadamente 6.000 kilogramos. Casi la mitad del peso será combustible: casi 2,750 kilogramos de propelente.
Europa Clipper se lanzará en octubre de 2024 en un cohete SpaceX Falcon Heavy desde el Centro Espacial Kennedy en Florida. La nave espacial volará por Marte, luego regresará a la Tierra, utilizando la gravedad de cada planeta para aumentar su impulso. Estas llamadas "asistencias de gravedad" proporcionarán a Europa Clipper la velocidad necesaria para alcanzar Júpiter en 2030.
Después de que comience a orbitar Júpiter, Europa Clipper pasará aproximadamente un año alterando su trayectoria para prepararse para su primer sobrevuelo de Europa. La nave espacial pasará unos tres años volando más allá de Europa docenas de veces y enviando datos a la Tierra. En el transcurso de la misión, la nave espacial investigará casi toda la luna.
Debido a que Europa Clipper opera lejos del Sol, la nave espacial debe conservar cuidadosamente su propio calor para que no se congele. Sin embargo, durante los sobrevuelos de Europa, cuando todos los sistemas e instrumentos de Europa Clipper se encienden para recopilar y almacenar observaciones científicas, la nave espacial podría sobrecalentarse fácilmente. Para manejar estos extremos, Europa Clipper lleva bombas que hacen circular fluidos a través de tuberías a todos los dispositivos electrónicos sensibles de la nave espacial, transportando calor desde puntos calientes a puntos fríos.
El 14 de agosto, la nave espacial recibió una pieza de hardware central para esa búsqueda: la enorme antena de alta ganancia en forma de plato.
Con una extensión de 3 metros a través del cuerpo de la nave espacial, la antena de alta ganancia es la más grande y prominente de un conjunto de antenas en Europa Clipper. La nave espacial lo necesitará mientras investiga la luna cubierta de hielo que lleva su nombre, Europa, a unos 715 millones de kilómetros de la Tierra.
Una vez que la nave espacial llegue a Júpiter, el haz de radio de la antena se dirigirá estrechamente hacia la Tierra. Crear ese haz estrecho y concentrado es de lo que se tratan las antenas de alta ganancia. El nombre se refiere a la capacidad de la antena para enfocar la potencia, lo que permite a la nave espacial transmitir señales de alta potencia a la Red de Espacio Profundo de la NASA en la Tierra. Eso significará un torrente de datos científicos a una alta tasa de transmisión.
La antena de alta ganancia transmitirá la mayoría de esos datos a la Tierra en el transcurso de 33 a 52 minutos. La fuerza de la señal y la cantidad de datos que puede enviar al mismo tiempo será mucho mayor que la de la sonda Galileo.
Después de completar este importante hito, Europa Clipper todavía tiene algunos pasos más y algunas pruebas más por delante mientras se prepara para su viaje al sistema solar exterior.
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