Najväčšia kozmická sonda Europa Clipper mieri k Jupiteru

Cesta k vodnému svetu začala. Europa Clipper, najväčšia medziplanetárna sonda NASA, sa vydala na cestu dlhú 2,9 miliardy kilometrov.

Povedie k Jupiteru a jeho zaujímavému mesiacu Europa, ktorého povrch je pokrytý vodným ľadom ukrývajúcim oceán slanej vody. To z Europy robí jedného z najpravdepodobnejších kandidátov hostiacich mimozemský život.

Misia NASA odštartovala 14. októbra 2024 o 18:06 SELČ na rakete Falcon Heavy (SpaceX) z rampy LC-39A v Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride. Po nedeľnom štarte Super Heavy – Starship ide o ďalší štart jednej z najsilnejších rakiet súčasnosti. Falcon Heavy je totiž po Super Heavy – Starship a SLS aktuálne treťou najsilnejšou raketou s nosnosťou 63,8 ton na LEO.

V poradí 10. štart Falconu Heavy bol úspešný, ale v tomto prípade SpaceX nezachraňovala ani jeden z prvých stupňov (boostrov), hoci centrálny stupeň letel pri tejto misii prvý krát a pre oba bočné boostre išlo iba o 6. let. Dôvodom je vysoká štartovacia hmotnosť sondy Europa Clipper (6 065 kg) a skutočnosť, že letí na heliocentrickú dráhu. Prvé stupne teda minú príliš veľa paliva a nedokázali by sa už vrátiť na pristátie. Komentovaný štart Falconu Heavy so sondou Europa Clipper si môžete pozrieť v komentovanom videu z kanála Kosmonautix.cz.

Pôvodne mala sonda letieť s raketou Space Launch System (SLS) od NASA, ktorá je súčasťou lunárneho programu Artemis a ide o skutočného siláka. SLS v najsilnejšej verzii Block 2 má nosnosť na LEO až 130 ton. SLS by sondu dokázala k Jupiteru dopraviť rýchlejšie, ako Falcon Heavy, ale NASA si tieto rakety šetrí pre lety k Mesiacu. A vznikla tiež obava, že vibrácie pri štarte by mohli poškodiť niektoré prístroje sondy.

Dôležitým motívom, prečo padla voľba na Falcon Heavy je však aj otázka nákladov. Náhradné riešenie prinieslo NASA údajne úsporu medzi 700 miliónmi a 2 miliardami USD, čo sa hodí, pretože celkové náklady misie by mali dosiahnuť až 5,2 miliardy USD.

Sondu postavilo Jet Propulsion Laboratory a s vyklopenými anténami a fotovoltickými panelmi bude Europa Clipper najväčšou sondou, akú kedy NASA vyvinula pre medziplanetárnu misiu. Na šírku (cez fotovoltické panely) meria 30,5 m a na dĺžku (cez antény) 17,6 m. Je teda väčšia, než basketbalové ihrisko.

Na príprave misie  Europa Clipper sa podieľali inštitúcie z USA aj z Európy a momentálne na nej pracuje zhruba tisíc ľudí vrátane 220 amerických aj európskych vedcov.

Cesta k Jupiteru potrvá zhruba 6 rokov. Priemerná vzdialenosť Jupitera od Zeme je zhruba 770 miliónov kilometrov, ale planéty sú v neustálom pohybe a sonda nesie obmedzené množstvo pohonných látok. Europa Clipper preto využije na urýchlenie gravitačný manéver pri Marse a potom pri Zemi. Po šiestich rokoch cesty a 2,9 miliardách kilometrov sonda zapáli svoje motory a v roku 2030 vstúpi na dráhu okolo Jupitera.

Výskumná fáza má trvať 4 roky a sonda má naplánovaných 49 blízkych preletov okolo Europy, počas ktorých bude zbierať dáta. Na ich základe sa vedci pokúsia zistiť, či pod ľadom existujú miesta, ktoré by mohli hostiť život. Medzi hlavné vedecké úlohy misie Europa Clipper patrí určenie hrúbky oceánskeho ľadu Europy a jeho interakcie s oceánom, štúdium zloženia povrchu aj oceánu a skúmanie povrchovej geológie mesiaca.

Má to však háčik. Jupiter je obklopený magnetickým poľom, ktoré je zhruba 20 000× silnejšie ako pozemské. Ako sa toto pole otáča, zachytáva a urýchľuje nabité častice, čím vytvára radiačné prostredie, ktoré môže poškodiť sondu. Tvorcovia preto Europa Clipper vybavili špeciálnou ochranou schránkou, ktorá má odtieniť okolitú radiáciu a nepustiť ju k citlivej elektronike.

Dráha sondy je tiež naplánovaná tak, aby Europa Clipper maximálne obmedzil čas strávený v radiačne najexponovanejšom prostredí. Pri každom obehu sonda strávi v nebezpečnej radiačnej zóne pri Európe menej ako jeden deň, potom sa zase vzdiali. O dva až tri týždne sa celý proces zopakuje pri ďalšom prelete.

Umelecká predstava, ako by to mohlo na povrchu Europy vyzerať.

Aby sa určilo, či je Europa obývateľná pre živé organizmy, musí Europa Clipper preskúmať vnútornú štruktúru mesiaca, jeho zloženie aj geológiu. Sonda je preto vybavená sofistikovanými vedeckými prístrojmi – kamerami, spektrometrami, prístrojmi na meranie magnetického poľa, gravitácie, radarom a prístrojmi na chemickú analýzu.

Sonda začne vykonávať vedecký výskum Europy od roku 2031 a k povrchu Jupiterovho mesiaca sa priblíži až na vzdialenosť 25 kilometrov. Europu môže pokrývať oceán kvapalnej vody až s dvojnásobným objemom pozemských oceánov a môžu sa tu nachádzať organické zlúčeniny a zdroje energie. Popri Marse tak ide o jedného z najzaujímavejších kandidátov na mimozemský život v rámci Slnečnej sústavy.