Akankah Europa Clipper milik NASA bertahan dari radiasi intens di Jupiter?

Europa Clipper milik NASA, yang digambarkan dalam ilustrasi yang diperbarui pada Desember 2020 ini, akan mengorbit Jupiter dalam jalur elips, mendekati bulannya Europa pada setiap terbang lintas untuk mengumpulkan data. Hak Cipta: NASA/JPL-Caltech

NASA‘S Eropa Misi Clipper berfokus pada penyelesaian masalah radiasi transistor saat bersiap untuk diluncurkan dalam ekspedisi ke… Jupiter Untuk mengeksplorasi kelayakhunian Eropa.

Misi ini menghadapi tantangan terkait transistor tahan radiasi, yang terbukti kurang kuat dalam menghadapi radiasi intens Jupiter. Tes yang dilakukan di berbagai pusat NASA bertujuan untuk mengatasi masalah ini.

Persiapan peluncuran misi Europa Clipper NASA terus berlanjut. Pesawat luar angkasa tersebut dikirim ke Kennedy Space Center di Florida pada Mei lalu, dan tim berhasil memasang antena high-gain.

Para insinyur yang bekerja pada misi Europa Clipper NASA terus melakukan pengujian ekstensif pada transistor yang membantu mengontrol aliran listrik di pesawat ruang angkasa. Versi khusus yang digunakan oleh Europa Clipper tahan radiasi dan dirancang untuk tahan antara 100 dan 300 kilorad (rad adalah satuan pengukuran untuk dosis radiasi pengion yang diserap).

Namun, tim misi di Jet Propulsion Laboratory NASA (Laboratorium Propulsi Jet) di California Selatan, yang mengelola misi tersebut, sedang mengevaluasi data pengujian yang menunjukkan bahwa beberapa transistor mungkin terpengaruh oleh tingkat radiasi yang jauh lebih rendah dalam kondisi tertentu. Mereka khawatir beberapa bagian ini mungkin tidak tahan terhadap radiasi sistem Jupiter, lingkungan radiasi terpadat di tata surya.

Tantangan radiologi dan analisis berkelanjutan

Pengujian juga dilakukan di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins di Laurel, Maryland, dan Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. Badan utama pesawat luar angkasa ini dirancang oleh Laboratorium Fisika Terapan bekerja sama dengan Jet Propulsion Laboratory dan Goddard Center NASA.

Masalah dengan transistor terungkap pada bulan Mei ketika tim misi diberitahu bahwa bagian serupa mungkin gagal pada dosis radiasi yang lebih rendah dari perkiraan. Pada bulan Juni 2024, peringatan industri dikirimkan untuk memberi tahu pengguna tentang masalah ini. Pabrikan bekerja sama dengan tim misi untuk mendukung upaya pengujian dan analisis radiasi yang sedang berlangsung guna lebih memahami risiko penggunaan komponen-komponen ini pada pesawat ruang angkasa Europa Clipper.

Daya tahan elektronik dan solusinya

Data yang diperoleh sejauh ini menunjukkan bahwa beberapa transistor kemungkinan besar akan gagal di lingkungan radiasi tinggi dekat Jupiter dan bulannya Europa karena bagian-bagiannya tidak tahan terhadap radiasi seperti yang diharapkan. Tim sedang bekerja untuk menentukan berapa banyak transistor yang rentan terhadap kegagalan dan bagaimana fungsinya selama penerbangan. NASA sedang mengevaluasi opsi untuk memaksimalkan umur transistor di sistem Jupiter. Analisis awal diperkirakan akan selesai pada akhir Juli.

Elektronik yang diperkeras radiasi digunakan di berbagai industri untuk melindungi pesawat ruang angkasa dari kerusakan radiasi yang mungkin terjadi di luar angkasa. Sistem Jupiter sangat berbahaya bagi pesawat ruang angkasa karena medan magnetnya yang sangat besar – sekitar 20.000 kali lebih besar dari medan magnet Bumi – yang memerangkap partikel bermuatan dan mempercepatnya hingga mencapai energi yang sangat tinggi, sehingga menciptakan radiasi intens yang membombardir Europa dan bulan-bulan dalam lainnya. Masalah yang mungkin mempengaruhi transistor di Europa Clipper tampaknya merupakan fenomena yang tidak disadari oleh industri dan mewakili kesenjangan yang baru teridentifikasi dalam kualifikasi radiasi standar industri untuk chip transistor.

Tujuan misi dan prospek masa depan

Periode peluncuran Europa Clipper dimulai pada 10 Oktober, dan dijadwalkan tiba di Jupiter pada tahun 2030, di mana ia akan melakukan penyelidikan ilmiah untuk memahami kemungkinan adanya kehidupan di Europa saat ia terbang melewati bulan beberapa kali.

Total biaya misi Europa Clipper diperkirakan sekitar $5 miliar, menjadikannya salah satu misi sains planet termahal. Anggaran ini mencakup pengembangan, peluncuran, dan pengoperasian pesawat ruang angkasa selama durasi misi yang direncanakan.