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Cómo la NASA protegerá a Europa Clipper de la radiación espacial

Ingenieros y técnicos cierran la bóveda de la nave Europa Clipper de la NASA en la sala limpia principal del Centro de Ensamblaje de Naves Espaciales del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) el día 7 de octubre.
Ingenieros y técnicos cierran la bóveda de la nave Europa Clipper de la NASA en la sala limpia principal del Centro de Ensamblaje de Naves Espaciales del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) el día 7 de octubre. La bóveda protegerá la electrónica de la nave espacial mientras esta orbita Júpiter.
NASA/JPL-Caltech

Cuando la nave espacial Europa Clipper de la NASA comience a orbitar Júpiter para investigar si su luna cubierta de hielo, Europa, tiene condiciones adecuadas para la vida, pasará repetidamente a través de uno de los entornos de radiación más severos de nuestro sistema solar.

Reforzar la nave espacial contra posibles daños causados por esa radiación no es tarea fácil. Pero el 7 de octubre, la misión colocó la última pieza de su “armadura” cuando selló la bóveda, un contenedor especialmente diseñado para proteger los sofisticados componentes electrónicos de Europa Clipper. El ensamblaje de la sonda, pieza por pieza, tiene lugar en el Centro de Ensamblaje de Naves Espaciales del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA en el sur de California, antes de su lanzamiento en octubre de 2024.

“El cierre de la bóveda es un hito importante”, dijo Kendra Short, subdirectora del sistema de vuelo de Europa Clipper en JPL. “Significa que tenemos allí dentro todo lo que necesitamos. Estamos listos para cerrarla”.

Aprende más sobre la luna Europa y la importancia de los mundos oceánicos para la búsqueda de vida más allá de la Tierra. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard / Pedro Cota

Con solo 1 centímetro (menos de media pulgada) de espesor, la bóveda de aluminio de la nave espacial alberga la electrónica para el conjunto total de sus instrumentos científicos. La alternativa de proteger cada equipo de piezas electrónicas por separado habría añadido costos y peso a la nave espacial.

“La bóveda está diseñada para reducir el entorno de radiación a niveles aceptables para la mayoría de los componentes electrónicos”, dijo Insoo Jun, del JPL, copresidente del Grupo de Sondeo sobre Radiación de Europa Clipper y experto en radiación espacial.

El castigo de la radiación

El gigantesco campo magnético de Júpiter es 20.000 veces más fuerte que el de la Tierra y gira rápidamente en sincronización con el período de rotación de 10 horas del planeta. Este campo captura y acelera las partículas cargadas del entorno espacial de Júpiter para crear poderosos cinturones de radiación. La radiación es una presencia física constante —un tipo de meteorología espacial— que bombardea todo lo que se encuentra en su esfera de influencia con partículas dañinas.

“Júpiter tiene el ambiente de radiación más intenso del sistema solar, además del Sol”, dijo Jun. “Este entorno de radiación está afectando todos los aspectos de la misión”.

Ilustración de la nave espacial Europa Clipper de la NASA en el espacio, con la luna joviana Europa de fondo. Más alejado en la imagen se ve la ilustración del planeta Júpiter.
La nave espacial Europa Clipper de la NASA, representada en esta ilustración, llevará un amplio conjunto de instrumentos a la órbita de Júpiter y realizará numerosos sobrevuelos cercanos de Europa para reunir información sobre su atmósfera, su superficie y su interior.
NASA/JPL-Caltech

Por eso, cuando la nave espacial llegue a Júpiter en 2030, Europa Clipper no se limitará a estacionarse en órbita alrededor de Europa. En lugar de eso, al igual que otras naves espaciales que han estudiado el sistema joviano, realizará una órbita de amplio alcance alrededor del propio Júpiter para alejarse lo más posible del planeta y de su intensa radiación. Durante esas órbitas circulares alrededor del planeta, la nave espacial pasará cerca de Europa casi 50 veces con el fin de recopilar datos científicos.

La radiación es tan intensa que los científicos creen que modifica la superficie de Europa, produciendo cambios de color visibles, dijo Tom Nordheim, científico planetario de JPL, quien se especializa en las lunas heladas del sistema solar exterior: tanto Europa como Encélado, la luna de Saturno.

“La radiación en la superficie de Europa es un importante proceso de modificación geológica”, dijo Nordheim. “Los científicos han demostrado que cuando miramos a Europa —es decir, su color marrón rojizo—, esto es consistente con el procesamiento de la radiación”.

Un caótico paisaje de hielo

De modo que, aun cuando los ingenieros trabajan para mantener protegida a Europa Clipper de la radiación, científicos como Nordheim y Jun esperan usar la sonda espacial para estudiarla.

“Con una unidad dedicada al monitoreo de la radiación y utilizando datos oportunistas sobre la radiación obtenidos con sus instrumentos, Europa Clipper ayudará a revelar el entorno de radiación único y desafiante de Júpiter”, dijo Jun.

Nordheim se concentra en el “terreno del caos” de Europa: zonas donde los bloques de material de la superficie parecen haberse roto, girado y movido hasta adoptar nuevas posiciones, en muchos casos conservando los patrones de las fracturas lineales preexistentes.

Los científicos creen que en lo profundo de la superficie helada de esta luna existe un vasto océano de agua líquida, que podría ofrecer un entorno habitable para la vida. Algunas áreas de la superficie de Europa muestran evidencia de transporte de material desde el subsuelo hasta la superficie. “Necesitamos entender el contexto de cómo la radiación modificó ese material”, dijo Nordheim. “Es posible que esta altere la composición química del material”.

El poder del calor

Debido a que el océano de Europa está atrapado dentro de una envoltura de hielo, ninguna forma posible de vida podría depender directamente del Sol para obtener energía, como lo hacen las plantas en la Tierra. En cambio, necesitaría una fuente de energía alternativa, como energía térmica o química. La radiación que cae sobre la superficie de Europa podría ayudar a proporcionar dicha fuente mediante la creación de oxidantes, tales como oxígeno o peróxido de hidrógeno, a medida que la radiación interactúa con la capa de hielo de la superficie.

Con el tiempo, es posible que estos oxidantes sean transportados desde la superficie hasta el océano interior. “La superficie podría ser una ventana al subsuelo”, dijo Nordheim. Una mejor comprensión de tales procesos proporcionaría una clave para desentrañar más secretos del sistema de Júpiter: “La radiación es una de las cosas que hacen que Europa sea tan interesante. Es parte de la historia”, agregó.

Más acerca de la misión

El principal objetivo científico de Europa Clipper es determinar si hay lugares debajo de la luna helada de Júpiter, Europa, que podrían albergar vida. Los tres objetivos científicos principales de la misión son determinar el espesor de la capa de hielo de la luna y las interacciones de su superficie con el océano que se encuentra debajo, investigar su composición y caracterizar su geología. La detallada exploración de Europa llevada a cabo por esta misión ayudará a los científicos a comprender mejor el potencial astrobiológico de los mundos habitables más allá de nuestro planeta.

Para obtener más información sobre Europa, visita el sitio web: europa.nasa.gov

Reportaje por Pat Brennan

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Última Actualización
Jan 05, 2024
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