Para explorar la misteriosa luna Europa, cubierta de hielo, la misión deberá soportar el bombardeo de radiación y partículas de alta energía que rodean a Júpiter.
Cuando Europa Clipper de la NASA comience a orbitar Júpiter para investigar si su luna cubierta de hielo, Europa, tiene condiciones adecuadas para la vida, la nave espacial pasará repetidamente a través de uno de los entornos de radiación más severos de nuestro sistema solar.
Fortalecer la nave espacial contra posibles daños causados por esa radiación no es una tarea fácil. Pero el 7 de octubre, la misión colocó la última pieza de la “armadura” de la nave espacial cuando selló la bóveda, un contenedor especialmente diseñado para proteger los sofisticados componentes electrónicos de Europa Clipper. La sonda se está ensamblando, pieza por pieza, en la Instalación de Ensamblaje de Naves Espaciales del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California antes de su lanzamiento en octubre de 2024.
“Cerrar la bóveda es un hito importante”, dijo Kendra Short, subdirectora del sistema de vuelo de Europa Clipper en el JPL. “Significa que tenemos todo lo que necesitamos. Estamos listos para cerrarlo”.
La bóveda de aluminio, de poco menos de 1 centímetro (media pulgada) de espesor, alberga la electrónica del conjunto de instrumentos científicos de la nave espacial. La alternativa de proteger cada conjunto de piezas electrónicas individualmente añadiría coste y peso a la nave espacial.
“La bóveda está diseñada para reducir el entorno de radiación a niveles aceptables para la mayoría de los componentes electrónicos”, dijo Insoo Jun del JPL, copresidente del Europa Clipper Radiation Focus Group y experto en radiación espacial.
Castigar la radiación
El gigantesco campo magnético de Júpiter es 20.000 veces más fuerte que el de la Tierra y gira rápidamente al mismo tiempo que el período de rotación de 10 horas del planeta. Este campo captura y acelera partículas cargadas del entorno espacial de Júpiter para crear poderosos cinturones de radiación. La radiación es una presencia física constante, una especie de clima espacial, que bombardea todo lo que se encuentra en su esfera de influencia con partículas dañinas.
“Júpiter tiene el entorno de radiación más intenso del sistema solar, además del Sol”, dijo Jun. “El entorno de radiación está afectando todos los aspectos de la misión”.
Por eso, cuando la nave espacial llegue a Júpiter en 2030, Europa Clipper no se limitará a estacionarse en órbita alrededor de Europa. En cambio, al igual que algunas naves espaciales anteriores que estudiaron el sistema joviano, realizará una órbita de amplio alcance alrededor de Júpiter para alejarse lo más posible del planeta y su fuerte radiación. Durante esas órbitas circulares del planeta, la nave espacial pasará cerca de Europa casi 50 veces para recopilar datos científicos.
La radiación es tan intensa que los científicos creen que modifica la superficie de Europa, provocando cambios de color visibles, dijo Tom Nordheim, científico planetario del JPL que se especializa en lunas exteriores heladas, tanto Europa como Encelado de Saturno.
“La radiación en la superficie de Europa es un importante proceso de modificación geológica”, dijo Nordheim. “Cuando miras a Europa, ya sabes, el color marrón rojizo, los científicos han demostrado que esto es consistente con el procesamiento de radiación”.
Paisaje de hielo caótico
Entonces, mientras los ingenieros trabajan para mantener la radiación fuera de Europa Clipper, científicos como Nordheim y Jun esperan usar la sonda espacial para estudiarla.
“Con una unidad de monitoreo de radiación dedicada y utilizando datos de radiación oportunistas de sus instrumentos, Europa Clipper ayudará a revelar el entorno de radiación único y desafiante en Júpiter”, dijo Jun.
Nordheim se concentra en el “terreno del caos” de Europa, áreas donde los bloques de material de la superficie parecen haberse roto, rotado y movido a nuevas posiciones, preservando en muchos casos patrones de fractura lineales preexistentes.
Los científicos creen que en lo profundo de la superficie helada de la luna hay un vasto océano de agua líquida que podría ofrecer un entorno habitable para la vida. Algunas áreas de la superficie de Europa muestran evidencia de transporte de material desde el subsuelo a la superficie. “Necesitamos comprender el contexto de cómo la radiación modificó ese material”, dijo Nordheim. “Puede alterar la composición química del material”.
El poder del calor
Debido a que el océano de Europa está encerrado dentro de una envoltura de hielo, cualquier posible forma de vida no podría depender directamente del Sol para obtener energía, como lo hacen las plantas en la Tierra. En cambio, necesitarían una fuente de energía alternativa, como calor o energía química. La radiación que cae sobre la superficie de Europa podría ayudar a proporcionar dicha fuente mediante la creación de oxidantes, como oxígeno o peróxido de hidrógeno, a medida que la radiación interactúa con la capa de hielo de la superficie.
Con el tiempo, estos oxidantes podrían transportarse desde la superficie al océano interior. “La superficie podría ser una ventana al subsuelo”, dijo Nordheim. Una mejor comprensión de tales procesos podría proporcionar una clave para descubrir más secretos del sistema de Júpiter, añadió: “La radiación es una de las cosas que hace que Europa sea tan interesante. Es parte de la historia”.
Más sobre la misión
El principal objetivo científico de Europa Clipper es determinar si hay lugares debajo de Europa, la luna helada de Júpiter, que podrían albergar vida. Los tres principales objetivos científicos de la misión son determinar el espesor de la capa helada de la Luna y sus interacciones superficiales con el océano que se encuentra debajo, 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.
Puedes encontrar más información sobre Europa en europa.nasa.gov
Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NASA / JPL-Caltech