Europa Clipper (рабочее название — Europa Multiple-Flyby Mission) — автоматическая межпланетная станция НАСА для изучения шестого спутника Юпитера — Европы, на предмет её способности к поддержанию жизни. Запуск станции состоялся 14 октября 2024 года, первый пролет Европы и начало основной исследовательской программы ожидается в апреле 2030 года. Миссия Europa Clipper обеспечит номинальный гарантированный период работоспособности зонда в районе Европы не менее 109 дней. Общее время исследований Европы составит , за которые зонд совершит спутника на высоте от 2700 до (для сравнения — максимальное сближение «Галилео» составляло ). Крупнейшая (как по размерам, так и по массе) АМС, созданная НАСА.
История проекта
Пре-фаза А До 2009 года проект являлся частью международной программы Europa Jupiter System Mission (НАСА/ЕКА/Роскосмос/JAXA), запланированной к запуску на 2020 год, и назывался Jupiter Europa Orbiter (JEO). В начале 2011 года миссия JEO была отменена в связи с её дороговизной (4,7 млрд долл.), сокращением некоторых исследовательских программ в пользу изучения Марса и сложностью посадки спускаемого аппарата на поверхность Европы (детализация изображений, полученных «Галилео», не позволяет судить о характере поверхности спутника). В апреле 2011 года был представлен удешевлённый наследник миссии JEO — проект Europa Clipper, орбитальный зонд стоимостью 2 млрд долл. (без учёта стоимости ракеты-носителя Atlas V 551 и запуска). В марте 2012 года состоялась презентация проекта Europa Clipper на ежегодной конференции OPAG (Outer Planets Assassemet Group). 10 апреля 2013 года — администрация президента США опубликовала предложение к НАСА на 2014 бюджетный год по сокращению на 200 млн долларов финансирование программ, связанных с изучением дальних планет Солнечной системы. Таким образом, финансирование и разработка программы миссии к Европе начнется не ранее 2015—2016 годов, после принятия бюджета на 2015 финансовый год. В июле 2013 года научные команды Europa Science Definition Team, JPL и лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса представили на конференции OPAG совместный доклад, развивающий идеи проекта Europa Clipper, положенные в апреле 2011 года. В начале сентября 2013 года стало известно, что команда, прорабатывающая концепцию миссии Europa Clipper, отказалась от использования разрабатываемого НАСА радиоизотопного генератора энергии нового поколения (Advanced Stirling Radioisotope Generator, ASRG). Причиной отказа стали проблемы с надежностью ASRG и экстремальные радиационные условия системы Юпитера. В качестве источника энергии для Europa Clipper прорабатываются только MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator, подобный источник установлен в MSL, а гарантированный срок его службы составляет не менее 14 лет) и солнечные панели (панели размером 2×9 м, установленные в зонде «Юнона», вырабатывают энергии, что эквивалентно вырабатываемой энергии от MMRTG). 13 января 2014 года на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии. 4 марта 2014 года НАСА объявило о планах отправки миссии к Европе: в проекте американского бюджета на 2015 год для этой цели целенаправленно выделено 15 млн долларов (всего за последние годы на проработку различных аспектов миссии потрачено более 150 млн). Фаворитом среди предложенных проектов является проект миссии Europa Clipper. Предполагаемая дата запуска была сдвинута с 2021 на 2024 год с прибытием в систему Юпитера в 2031 году. 28 апреля 2014 года НАСА выпустило пресс-релиз, согласно которому агентство в состоянии профинансировать лишь такую миссию к Европе, чья стоимость не превысит 1 млрд долларов. В середине июля 2014 года НАСА объявило о готовности выделить 25 млн долларов на разработку инструментов для будущего зонда. Поскольку американское агентство не смогло определиться со списком необходимых приборов, был объявлен конкурс на лучшее предложение по наиболее эффективному изучению Европы. Предложения будут рассмотрены группой экспертов, которая соберется 17 октября, а в апреле 2015 года будут отобраны 20 заявок-победителей. В итоге экспертная группа определит восемь приборов, которые будут установлены на зонде. В октябре 2014 года JPL включила 10 концептов наноспутников формата CubeSat в рамках расширения работ над миссией Europa Clipper. 3 октября 2014 года JPL отказалось от применения в зонде РИТЭГ в пользу солнечных панелей. В декабре 2014 года стало известно, что бюджет НАСА на 2015 финансовый год по сравнению с бюджетом 2014 года будет увеличен, что позволило в целом увеличить расходы на Planetary Science и напрямую выделить на исследования Европы ассигнования в размере 118 млн долларов. Несмотря на то, что миссии НАСА к Европе официально не существует, данное обстоятельство повышает шансы на её старт в 2016 году. В этом случае запуск аппарата будет возможен к середине 2022 года. В феврале 2015 года был представлен бюджет НАСА на 2016 фискальный год, согласно которому на разработку миссии к Европе планируется выделить 30 млн долларов. Эта сумма будет в дальнейшем пересчитана с учётом поправки, внесенной по результатам предварительного обзора, именуемого Key Decision Point А (KDP-A), проекта миссии перед переходом к этапу формулирования требований, который начнется спустя несколько месяцев. Таким образом, данное обстоятельство можно считать официальным стартом подготовки миссии к Европе. Всего на программу в течение пяти лет с 2016 года НАСА собирается выделить 255 млн долларов. Несмотря на то, что в документах НАСА не указаны ни полные затраты на разработку миссии, ни дата запуска, учёные, занятые в проработке концепта миссии, утверждают, что оценивать затраты не имеет смысла по крайней мере до достижения работ стадии Key Decision Point C (KDP-С), которая при нынешних темпах состоится не ранее мая 2018 года. Запуск аппарата наиболее вероятен в середине 2020-х гг. В конце февраля 2015 года на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии.
Фаза А (предпроектный этап) май 2015 года — февраль 2017 года — предпроектные работы длительностью 20 месяцев, получившие название «Фаза А» (англ. Phase A). 26 мая 2015 года НАСА объявило о выборе 10 научных инструментов из 33 предложенных вариантов, которые будут установлены в зонде. 18 июня 2015 года НАСА объявило о завершении этапа рассмотрения концепции миссии, одобрило её и тем самым дало ход опытно-конструкторским работам, в ходе которых будут созданы научные приборы и собран сам зонд. Название «Europa Clipper» с этого момента больше не является официальным названием миссии. В конце августа 2015 года на конференции OPAG были представлены обновлённые данные по проекту миссии. В конце 2015 года Конгресс США принял решение увеличить бюджет НАСА, в результате чего на разработку миссии к Европе будут выделены 175 млн долларов, что в 6 раз превышает сумму, ранее запрошенную НАСА. Столь значительное увеличение бюджета миссии предполагает дополнительно к зонду создание спускаемого на поверхность Европы аппарата. Финансирование разработки РКН SLS, который считается наиболее приемлемым вариантом носителя для зонда, также будет увеличено. 1 февраля 2016 года на встрече Группы по изучению внешних планет представители НАСА обсудили возможные варианты включения в миссию к Европе спускаемого аппарата для поисков следов присутствия жизни. 1 февраля 2016 года — на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии. В конце февраля 2016 года началось формирование научной группы по определению целей, целесообразности различных исследований и общих параметров спускаемого аппарата в составе миссии к Европе. Группа должна завершить свою работу к середине 2016 года. В конце мая 2016 года стало известно о желании НАСА отправить к Европе два аппарата вместо одного. Первый — орбитер, второй — лендер, разработку которого дополнительно готов профинансировать Конгресс США. В 2017 году на всю программу Конгресс готов выделить впятеро больше изначально запрошенных НАСА средств — 260 млн долларов вместо 49 млн. Предполагалось, что запуск орбитального аппарата произойдет не позже 2022 года, а посадочного — не позднее 2024 года. В июне 2016 года стартовала первая фаза разработки миссии — Science Definition Team (SDT, научное определение миссии) — в рамках которой команда из двух десятков учёных начала формировать цели миссии, возможность её осуществления и научную ценность исходя из возможностей бюджетного финансирования проекта. 11 августа 2016 года — на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии и проекту посадочного зонда. 26 сентября 2016 года НАСА объявило о повторном обнаружении гейзеров на Европе, точное подтверждение существования которых будет возможно после 2018 года, когда будет запущен космический телескоп «Джеймс Уэбб». В случае подтверждения существования гейзеров и анализа полученных данных будет принято решение о необходимости установки на зонд инструментов для забора водного состава. 9 февраля 2017 года команда ученых НАСА завершила работу над стадией SDT, начавшейся в июне 2016 года и завершившейся публикацией данных о первом прототипе спускаемого аппарата и общем характере ведения миссии. 22 февраля 2017 года на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии и проекту посадочного зонда.
Фаза B (этап эскизного проектирования) 27 февраля 2017 года завершилась предпроектной стадии «Фаза A» и переход к стадии «Фаза B», которая продлится до сентября 2018 года и закончится формированием предварительного дизайна зонда и его систем. Также будут продолжены работы, начатые в период осуществления Фазы А, — тестирование компонентов зонда, включая солнечные панели и части научного оборудования. Этап эскизного проектирования продлится до августа 2018 года. 6 сентября 2017 года на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии, из которых следует, что в целях полного обеспечения электропитанием научных приборов необходимо будет увеличивать площадь солнечных панелей зонда. 21 февраля 2018 года на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии. 11 сентября 2018 года на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии. 5 марта 2019 года НАСА объявило об отмене разработки инструмента ICEMAG ввиду сложности его создания и сопутствующих возрастания затрат и выбивания из графика. Стоимость создания ICEMAG оценивается 45.6 млн долларов, что в 3 раза выше изначальных оценок. Вместо ICAMAG будет разработан более дешёвый и менее сложный магнитометр. 23 апреля 2019 года на конференции OPAG Роберт Паппалардо сообщил, что магнитомер, который предлагается на замену отмененного ICEMAG, значительно хуже оригинального инструмента: если ICEMAG смог бы измерить толщину ледяной коры Европы с точностью до 20 километров, то у нового прибора разброс составит 20—100 км, что ненамного лучше тех данных, которые есть в настоящее время. Производительность магнитометра также будет зависеть от проводимости подледного океана — в случае, если он высокопроводимый, то новый магнитометр будет выдавать слишком много ошибочных данных. 29 мая 2019 года генеральный инспектор НАСА (Inspector General, OIG) опубликовал отчет, из которого следует, что осуществить запуск Europa Clipper в 2023 году, скорее всего, не удастся. Наиболее вероятная дата запуска — 2024 или 2025 год.
Фаза C С августа 2019 года по декабрь 2020 года (16 месяцев).
19 августа 2019 года НАСА объявило о переходе проекта в фазу С (Key Decision Point C). 21 августа 2019 года на конференции OPAG были представлены обновленные данные по проекту миссии. Число облетов Европы было предложено увеличить с 45 до 48.