De lanceerdatum van NASA's Europa Clipper missie om de Jupitermaan Europa te bestuderen, die naast het Cassini ruimtevaartuig naar Saturnus NASA's duurste en meest ambitieuze planetaire wetenschappelijke missie is, wordt sinds kort in twijfel getrokken. Het 4,25 miljard dollar kostende ruimtevaartuig moet in oktober 2024 gelanceerd worden met een Falcon Heavy raket vanaf Kennedy Space Center in Florida. NASA heeft echter laten weten dat de transistors aan boord van het ruimtesonde mogelijk niet zo stralingsbestendig zijn als eerst werd aangenomen en dat is een bijzonder groot probleem.
"Het probleem met de transistors kwam aan het licht in mei, toen het missieteam werd geïnformeerd dat soortgelijke onderdelen defect raakten bij lagere stralingsdoses dan verwacht," schreef het Amerikaanse ruimteagentschap afgelopen week in een blogpost. "In juni 2024 werd er een waarschuwing naar de industrie gestuurd om gebruikers op de hoogte te stellen van dit probleem. De fabrikant werkt samen met het missieteam om lopende stralingstesten en analyses te ondersteunen om het risico van het gebruik van deze onderdelen op het Europa Clipper ruimteschip beter te begrijpen." De manen die rond Jupiter draaien, de grootste planeet uit ons zonnestelsel, bevinden zich in een van de zwaarste stralingsomgevingen in het zonnestelsel. NASA's eerste tests geven aan dat sommige transistors, die de energiestroom door de onbemande ruimtesonde regelen, het in deze omgeving zouden kunnen begeven. NASA evalueert momenteel de mogelijkheid om de levensduur van de transistors bij Jupiter te maximaliseren en verwacht eind juli 2024 een voorlopige analyse af te ronden.
NASA's update zegt niets over de vraag of de Europa Clipper dit jaar nog zijn lanceervenster van ongeveer drie weken kan halen, dat de ruimtesonde in 2030 naar het Joviaanse systeem moet brengen. De website ArsTechnica heeft contact opgenomen met verschillende experts die bekend zijn met de Europa Clipper missie om te peilen hoe waarschijnlijk het is dat de lancering in oktober zal plaatsvinden, en de meningen waren verdeeld. De consensus was dat er tussen de 40 en 60 procent kans was dat de lancering dit najaar zou plaatsvinden. Als NASA-technici geen vertrouwen kunnen krijgen in de bestaande opstelling, moeten de transistors worden vervangen.
De Europa Clipper missie heeft lanceermogelijkheden in 2025 en 2026, maar deze kunnen tot extra vertragingen leiden. Dit komt door de noodzaak van meerdere zwaartekracht-assistenten. De lancering in 2024 volgt een "MEGA" traject, wat beter gekend is als een Mars flyby in 2025 en een Earth flyby eind 2026 (Mars-Earth Gravitational Assist). Als de ruimtesonde een jaar te laat wordt gelanceerd, zou dat een tweede Earth Flyby noodzakelijk maken. Een lancering in 2026 zou terugvallen op een MEGA-baan. Een ander negatief gevolg van uitstel zouden de kosten zijn, want de missie nog een jaar aan de grond houden zou NASA waarschijnlijk nog eens een paar honderd miljoen dollar kosten, wat een gat zou slaan in het budget voor planeetwetenschappen. NASA's blogpost van afgelopen week is niet de eerste keer dat de ruimtevaartorganisatie deze problemen met de metaaloxide-halfgeleider-veldeffecttransistor (MOSFET), publiekelijk heeft benoemd. Tijdens een vergadering van de Space Studies Board begin juni zei Jordan Evans, projectmanager voor de Europa Clipper missie, dat het zijn grootste zorg was in de aanloop naar de lancering.
"Het meest uitdagende waar we nu mee te maken hebben is een probleem dat te maken heeft met deze transistors (MOSFET's) die worden gebruikt als schakelaars aan boord van de ruimtesonde," zei hij. "Vandaag vijf weken geleden kreeg ik een e-mail dat een niet-NASA klant deze stralingsgevoelige onderdelen had getest en had ontdekt dat ze niet aan de (specificaties) voldeden, bij stralingsniveaus die aanzienlijk lager waren dan waar wij ze voor hadden gekwalificeerd toen we onze onderdelen inkochten, en anderen in de industrie hadden dat ook gedaan." Destijds zei Evans dat de zaken "de goede kant op gingen" met betrekking tot de analyse van de kwestie door het agentschap. Het lijkt onwaarschijnlijk dat NASA vijf weken later een blogbericht zou hebben gepubliceerd als de kwestie zich nog steeds gestaag in de richting van een oplossing zou bewegen.
"Wat me op dit moment wakker houdt, is de onzekerheid die samenhangt met de MOSFET's en het resterende risico dat we daarmee lopen," zei Evans in juni. "Het is moeilijk om testen met lage doses uit te voeren in de tijd die we hebben tot de lancering. Daarom verzamelen we zoveel mogelijk gegevens, ook van missies zoals Juno, om beter te begrijpen met welk restrisico we kunnen lanceren." Dit zijn precies de problemen die wetenschappers en ingenieurs niet willen tegenkomen in de laatste maanden voor de lancering van zo'n belangrijke missie. Er staat ongelooflijk veel op het spel: stel je voor dat de Europa Clipper gelanceerd wordt en dat de onbemande ruimtesonde zes jaar later bij aankomst bij de planeet Jupiter faalt.
Bron: ArsTechnica
