L'Europa Clipper de la NASA, représenté sur cette illustration mise à jour en décembre 2020, tournera autour de Jupiter sur une trajectoire elliptique, en plongeant près de sa lune Europe à chaque survol pour collecter des données. Crédit : NASA/JPL-Caltech
NASA's Europe La mission Clipper se concentre sur la résolution des problèmes de rayonnement des transistors alors qu'elle se prépare au lancement d'une expédition vers Jupiter pour explorer l'habitabilité d'Europe.
La mission est confrontée à des problèmes liés aux transistors résistants aux radiations, qui se révèlent moins résistants aux radiations intenses de Jupiter. Des tests menés dans divers centres de la NASA visent à résoudre ces problèmes.
Les préparatifs pour le lancement de la mission Europa Clipper de la NASA progressent. Le vaisseau spatial a été livré au Centre spatial Kennedy en Floride en mai dernier et l'équipe a installé avec succès l'antenne à gain élevé.
Les ingénieurs de la mission Europa Clipper de la NASA continuent de tester de manière approfondie les transistors qui permettent de contrôler le flux d'électricité à bord du vaisseau spatial. Les versions particulières utilisées par Europa Clipper sont résistantes aux radiations et sont conçues pour supporter de 100 à 300 kilorads, ou krad (un « rad » est une unité de mesure de la dose absorbée de rayonnement ionisant).
Cependant, l'équipe de mission du Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL) en Californie du Sud, qui gère la mission, évalue actuellement les données de test indiquant que certains transistors pourraient être affectés par des niveaux de radiation nettement inférieurs dans certaines conditions. Ils craignent que certaines de ces pièces ne puissent pas résister au rayonnement du système Jupiter, qui est l'environnement de rayonnement le plus intense du système solaire.
Défis liés aux radiations et analyse en cours
Des tests sont également en cours au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) à Laurel, dans le Maryland, et au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. L'APL a conçu le corps principal du vaisseau spatial en collaboration avec le JPL et le Goddard Center de la NASA.
Le problème des transistors a été découvert en mai, lorsque l’équipe de mission a été informée que des pièces similaires tombaient en panne à des doses de rayonnement inférieures à celles prévues. En juin 2024, une alerte industrielle a été envoyée pour informer les utilisateurs de ce problème. Le fabricant travaille avec l’équipe de mission pour soutenir les efforts continus de test et d’analyse des rayonnements afin de mieux comprendre le risque lié à l’utilisation de ces pièces sur le vaisseau spatial Europa Clipper.
Durabilité et solutions électroniques
Les données de test obtenues jusqu'à présent indiquent que certains transistors sont susceptibles de tomber en panne dans l'environnement à fort rayonnement près de Jupiter et de sa lune Europe, car les pièces ne sont pas aussi résistantes aux radiations que prévu. L'équipe travaille à déterminer combien de transistors pourraient être sensibles et comment ils se comporteront en vol. La NASA évalue les options permettant de maximiser la longévité des transistors dans le système de Jupiter. Une analyse préliminaire devrait être terminée fin juillet.
L'électronique résistante aux radiations est utilisée dans toute l'industrie pour protéger les engins spatiaux des dommages causés par les radiations qui peuvent survenir dans l'espace. Le système Jupiter est particulièrement dangereux pour les engins spatiaux car son énorme champ magnétique (20 000 fois plus puissant que celui de la Terre) piège les particules chargées et les accélère à des énergies très élevées, créant un rayonnement intense qui bombarde Europe et d'autres lunes intérieures. Il semble que le problème qui pourrait avoir un impact sur les transistors d'Europa Clipper soit un phénomène dont l'industrie n'avait pas connaissance et représente une lacune nouvellement identifiée dans la qualification standard de rayonnement des lots de plaquettes de transistors.
Objectifs de la mission et perspectives d'avenir
La période de lancement d'Europa Clipper débutera le 10 octobre et la sonde devrait arriver sur Jupiter en 2030, où elle mènera des recherches scientifiques pour comprendre l'habitabilité potentielle d'Europe alors qu'elle survolera la lune plusieurs fois.
Le coût total de la mission Europa Clipper est estimé à environ 5 milliards de dollars, ce qui en fait l'une des missions de science planétaire les plus coûteuses. Ce budget couvre le développement, le lancement et l'exploitation du vaisseau spatial pendant la durée prévue de la mission.
