La enorme nave espacial que se dirigirá a Europa, la luna de Júpiter, utiliza cuatro grandes ruedas de reacción para ayudar a mantenerse orientada.
Así como los rovers de Marte de la NASA se basan en ruedas robustas para recorrer el Planeta Rojo y realizar actividades científicas, algunos orbitadores también se basan en ruedas, en este caso, ruedas de reacción, para mantenerse apuntando en la dirección correcta. Ingenieros y técnicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California instalaron recientemente cuatro ruedas de reacción en Europa Clipper, que dependerá de ellas durante su viaje a la luna helada Europa de Júpiter.
Cuando la nave espacial de la NASA se dirige a través del espacio profundo, se desliza en órbita alrededor de Júpiter y recopila observaciones científicas mientras vuela docenas de veces por Europa, las ruedas giran el orbitador para que sus antenas puedan comunicarse con la Tierra y sus instrumentos científicos, incluidas las cámaras, pueden permanecer orientados.
De dos pies de ancho y hechas de acero, aluminio y titanio, las ruedas giran rápidamente para crear un par que hace que el orbitador gire en la dirección opuesta. La tercera ley del movimiento de Isaac Newton también se aplica en el espacio profundo y explica el fenómeno subyacente: para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. Las ruedas de reacción hacen que la nave espacial reaccione a la acción giratoria de las ruedas.
Esta es una forma de visualizar cómo funcionan las ruedas de reacción: imagina que estás sentado en una silla giratoria y levantas los pies del suelo para poder girar libremente. Si mueve el torso en una dirección, la silla y las piernas girarán en la dirección opuesta. Las ruedas de reacción funcionan de la misma manera: a medida que el motor de la rueda de reacción acelera la rueda de metal en una dirección, la nave experimenta una aceleración en la dirección opuesta.
Sin esas ruedas de reacción, Europa Clipper no podría realizar sus investigaciones científicas cuando llegue al sistema de Júpiter en 2030 después de su lanzamiento en 2024. Los científicos creen que Europa alberga un vasto océano interno que puede tener las condiciones adecuadas para albergar vida. La nave espacial recopilará datos sobre la atmósfera, la superficie y el interior de la luna, información que ayudará a los científicos a aprender más sobre el océano, la corteza de hielo y las posibles columnas que pueden estar expulsando agua del subsuelo al espacio.
Durante sus órbitas alrededor de Júpiter, Europa Clipper se basará en ruedas de reacción para ayudarlo a realizar miles de giros. Aunque la nave espacial podría realizar algunas de esas maniobras con propulsores, sus propulsores necesitan combustible, un recurso finito a bordo del orbitador. Las ruedas de reacción funcionarán con la electricidad proporcionada por los vastos paneles solares de la nave espacial.
La compensación es que las ruedas de reacción funcionan lentamente. Las ruedas de reacción de Europa Clipper tardarán unos 90 minutos en girar la nave 180 grados, un movimiento tan gradual que, desde la distancia, sería imperceptible para el ojo humano. La rotación de la nave espacial será tres veces más lenta que el minutero de un reloj.
Además, pueden desgastarse con el tiempo. Ocurrió en la nave espacial Dawn de la NASA, lo que requirió que los ingenieros descubrieran cómo rotar usando propulsores con el combustible disponible. Para solucionar este problema, los ingenieros han instalado cuatro ruedas en el Europa Clipper, aunque solo se necesitan tres para maniobrar. Se alternan las tres ruedas que están en funcionamiento para igualar el desgaste. Eso los deja con una rueda de “repuesto” si uno de las otros falla.
La instalación de las ruedas fue uno de los pasos más recientes de la fase conocida como operaciones de montaje, prueba y lanzamiento. Los instrumentos científicos continúan llegando al JPL para ser agregados a la nave espacial. A continuación, se realizarán una variedad de pruebas, a medida que la nave espacial avance hacia su período de lanzamiento en octubre de 2024. Después de viajar más de 2.900 millones de kilómetros (1.800 millones de millas), Europa Clipper estará listo para comenzar a descubrir los secretos de este mundo helado.
Más sobre la misión
Misiones como Europa Clipper contribuyen al campo de la astrobiología, el campo de investigación interdisciplinario que estudia las condiciones de mundos distantes que podrían albergar vida tal como la conocemos. Si bien Europa Clipper no es una misión de detección de vida, llevará a cabo una exploración detallada de Europa e investigará si la luna helada, con su océano subterráneo, tiene la capacidad de albergar vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se desarrolló la vida en la Tierra y el potencial para encontrar vida más allá de nuestro planeta.
Administrado por Caltech en Pasadena, California, JPL lidera el desarrollo de la misión Europa Clipper en asociación con el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins, en Laurel, Maryland, para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington. APL diseñó el cuerpo principal de la nave espacial en colaboración con JPL y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. La Oficina del Programa de Misiones Planetarias del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, ejecuta la gestión del programa de la misión Europa Clipper.
Puede encontrar más información en Inglés sobre Europa en europa.nasa.gov
Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NASA / JPL-Caltech