¿Cómo la órbita de Europa no maximiza la cobertura de Clippers de Europa para una dosis de radiación dada?

Según la BBC, la Nasa confirma la misión océano-luna :

El camino orbital de Europa lo lleva a las profundidades de los cinturones de intensa radiación que rodean al planeta gigante. Esta radiación fríe la electrónica de las naves espaciales, lo que limita la duración de las posibles misiones a meses o incluso semanas.

Entonces, en lugar de orbitar Europa, Clipper realizará repetidos sobrevuelos cercanos a la luna, para reducir su exposición a las partículas energéticas atrapadas por el campo magnético de Júpiter.

Si Clipper orbitara Europa, cada momento que estuviera en el entorno de alta radiación también estaría tomando datos de Europa.

Pero dado que el campo de radiación de Júpiter es mucho, mucho más grande que Europa, cada sobrevuelo de una hora (o menos) implicaría una órbita alrededor de Júpiter y probablemente implicaría decenas de horas de exposición a la radiación durante su perijove.

Pregunta: ¿Cómo la órbita de Europa no maximiza la cobertura de Clippers de Europa para una dosis de radiación dada? Esto me parece al revés.

Artículos relacionados que involucran naves espaciales que pasan a través del campo de radiación de Júpiter:

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arriba: "Animación del toro de radiación de sincrotrón de Júpiter. Crédito: NASA/JPL - Caltech". Del Blog del Observatorio Vaticano

+1 solo para el toro de radiación danzante.

Respuestas (1)

Parece ser una cosa del ciclo de trabajo:

Debido a que Europa se encuentra dentro de los duros campos de radiación que rodean a Júpiter, incluso una nave espacial resistente a la radiación en órbita cercana sería funcional durante unos pocos meses. La mayoría de los instrumentos pueden recopilar datos mucho más rápido de lo que el sistema de comunicaciones puede transmitir a la Tierra porque hay un número limitado de antenas disponibles en la Tierra para recibir los datos científicos. Por lo tanto, otro factor limitante clave en la ciencia para un orbitador Europa es el tiempo disponible para devolver datos a la Tierra. Por el contrario, la cantidad de tiempo durante el cual los instrumentos pueden hacer observaciones de cerca es menos importante.

(De Wikipedia citando un artículo de la Sociedad Planetaria )

Los sobrevuelos entremezclados con el tiempo dedicado a devolver los datos maximizan los datos enviados porque puede enviarlos durante más tiempo.

El artículo proporciona un ejemplo numérico:

Los estudios realizados por científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro muestran que al realizar varios sobrevuelos con muchos meses para devolver datos, el concepto Europa Clipper permitirá que una misión de $ 2 mil millones realice las mediciones más cruciales del cancelado concepto Júpiter Europa Orbiter de $ 4.3 mil millones. Entre cada uno de los sobrevuelos, la nave espacial tendrá entre siete y diez días para transmitir los datos almacenados durante cada breve encuentro. Eso permitirá que la nave espacial tenga hasta un año de tiempo para transmitir sus datos en comparación con solo 30 días para un orbitador.

Solo puedo especular por qué no se usa un "siéntate hasta que tu electrónica no esté completamente muerta, luego vuela a una distancia segura y transmite", pero sospecho que la parte "no del todo" es estresante: adivina mal y pierdes el la mayor parte de los datos de la misión. Los sobrevuelos se realizan a través de la asistencia de la gravedad de otras lunas, por lo que también es posible que consuma menos combustible que entrar y salir de la órbita.

Se agregó el ejemplo del artículo como una cita.
Especulativamente, la recopilación de datos durante un período de tiempo total más largo podría tener ventajas científicas (detectar la variabilidad o las tendencias).
Creo que la idea de "sentarse hasta..." no funciona debido a la mecánica orbital. Entrar en la órbita de Europa (en comparación con una órbita de Júpiter que roza Europa) requiere combustible, y salir nuevamente requiere más combustible. Además, la misión propuesta les permite ajustar los planes de observación para órbitas posteriores en función de los datos de las anteriores.
@SteveLinton ¡vea Tanques de combustible voladores! ¿Qué nave espacial del espacio profundo tenía la mayor fracción de masa de combustible? y también desentrañando la órbita de la "bola de estambre" de Cassini alrededor de Saturno, ¿la tabulación de las maniobras de propulsión? Si Clipper fuera de la variedad de "tanques de combustible voladores" en los que la NASA se ha vuelto tan buena, entonces no creo que hubiera ningún problema.
"¿Cuánta flexibilidad tiene Clipper para sus sobrevuelos?" Podría ser una pregunta interesante. Las asistencias gravitatorias dependen de dónde estén las otras lunas. Pero es un sistema complejo, quizás hay muchas oportunidades. ¿Quizás alguien podría encontrar documentos de planificación de misiones?
¿Cómo la órbita de Europa no maximiza la cobertura de Clippers de Europa para una dosis de radiación dada?
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