L’Europa Clipper della NASA sopravvivrà alle intense radiazioni su Giove?

NASA‘S Europa La missione Clipper si concentra sulla risoluzione dei problemi legati alle radiazioni dei transistor mentre si prepara al lancio in una spedizione a… Giove Esplorare l’abitabilità dell’Europa.

La missione deve affrontare sfide legate ai transistor resistenti alle radiazioni, che hanno dimostrato di essere meno robusti di fronte all’intensa radiazione di Giove. I test condotti in vari centri della NASA mirano ad affrontare questi problemi.

Proseguono i preparativi per il lancio della missione Europa Clipper della NASA. La navicella spaziale è stata consegnata al Kennedy Space Center in Florida lo scorso maggio e il team è riuscito a installare l’antenna ad alto guadagno.

Gli ingegneri che lavorano sulla missione Europa Clipper della NASA continuano a condurre test approfonditi sui transistor che aiutano a controllare il flusso di elettricità a bordo della navicella spaziale. Le versioni speciali utilizzate dall’Europa Clipper sono resistenti alle radiazioni e sono progettate per resistere tra 100 e 300 kilorad (un rad è un’unità di misura della dose assorbita di radiazioni ionizzanti).

Tuttavia, il team di missione del Jet Propulsion Laboratory della NASA (Laboratorio di propulsione a reazione) nel sud della California, che gestisce la missione, sta valutando i dati dei test che suggeriscono che alcuni transistor potrebbero essere influenzati da livelli di radiazioni molto più bassi in alcune condizioni. Temono che alcune di queste parti potrebbero non resistere alla radiazione del sistema di Giove, l’ambiente con la radiazione più densa del sistema solare.

Sfide radiologiche e analisi in corso

I test vengono condotti anche presso il Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University a Laurel, nel Maryland, e al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Il corpo principale della navicella è stato progettato dall’Applied Physics Laboratory in collaborazione con il Jet Propulsion Laboratory e il Goddard Center della NASA.

Il problema con i transistor è venuto alla luce a maggio, quando la squadra della missione è stata informata che parti simili avrebbero potuto guastarsi a dosi di radiazioni inferiori al previsto. Nel giugno 2024 è stato inviato un avviso di settore per avvisare gli utenti di questo problema. Il produttore sta lavorando con il team della missione per supportare i continui test sulle radiazioni e gli sforzi di analisi per comprendere meglio i rischi derivanti dall’utilizzo di queste parti sulla navicella spaziale Europa Clipper.

Durabilità dell’elettronica e delle soluzioni

I dati ottenuti finora indicano che è probabile che alcuni transistor falliscano nell’ambiente ad alta radiazione vicino a Giove e alla sua luna Europa perché le parti non sono resistenti alle radiazioni come previsto. Il team sta lavorando per determinare quanti transistor potrebbero essere vulnerabili ai guasti e come funzioneranno durante il volo. La NASA sta valutando opzioni per massimizzare la vita dei transistor nel sistema Giove. Si prevede che l’analisi iniziale sarà completata alla fine di luglio.

L’elettronica resistente alle radiazioni viene utilizzata in vari settori per proteggere i veicoli spaziali dai danni da radiazioni che possono verificarsi nello spazio. Il sistema di Giove è particolarmente dannoso per i veicoli spaziali a causa del suo enorme campo magnetico – circa 20.000 volte maggiore di quello terrestre – che intrappola le particelle cariche e le accelera a energie molto elevate, creando intense radiazioni che bombardano Europa e altre lune interne. Il problema che potrebbe interessare i transistor dell’Europa Clipper sembra essere un fenomeno di cui l’industria non era a conoscenza e rappresenta una lacuna recentemente identificata nella qualificazione della radiazione standard del settore per i chip dei transistor.

Obiettivi della missione e prospettive future

Il periodo di lancio di Europa Clipper inizierà il 10 ottobre e l’arrivo su Giove è previsto nel 2030, dove condurrà indagini scientifiche per comprendere la possibilità di vita su Europa mentre vola più volte vicino alla Luna.

Il costo totale della missione Europa Clipper è stimato a circa 5 miliardi di dollari, rendendola una delle missioni scientifiche planetarie più costose. Questo budget copre lo sviluppo, il lancio e il funzionamento del veicolo spaziale durante la durata della missione pianificata.