Régebbi cikkeinkben már olvashattatok az Europa Clipper névre hallgató szondáról, melyekben beszámoltunk hordozórakétájáról, összeszerelésének megkezdéséről, valamint annak folytatásáról is. Mostani témánk is utóbbiakhoz kötődik, hiszen az űreszközre nemrégiben 4 darab kereket, pontosabban ún. reakciókereket installáltak a JPL (Jet Propulsion Laboratory) mérnökei és technikusai, melyek a megfelelő irányban maradásért lesznek felelősek.
Szerelés közben. Forrás: NASA/JPL-Caltech
A körülbelül 60 cm széles, acélból, alumíniumból és titánból készült kerekek gyors forgásuknak köszönhetően olyan erőhatást hoznak létre, amely az orbiter ellenkező irányú forgását eredményezi. Ide kapcsolódik Isaac Newton harmadik törvénye (hatás-ellenhatás), mely az űrben is érvényesül, és ami magyarázatot ad a fentebbi jelenségre. Ezt egy hétköznapi példával szemléltetve jobban megérthetjük miről is van szó. Képzeljük el, hogy egy forgószéken ülünk, majd felemeljünk lábunkat a padlóról, így szabaddá tesszük a forgást. Ha megrántjuk törzsünket az egyik irányba, a szék és a lábaink az ellenkező irányba fognak elmozdulni. A reakciókerekek ugyanezen az elven működnek. Amint a hozzájuk tartozó motor egy bizonyos irányba gyorsítja fel a kereket, az űreszköz azzal ellenkező irányban tapasztal gyorsulást.
A 4 darab felszerelt kerék. Forrás: NASA/JPL-Caltech
A Jupiter körüli keringése során tehát az Europa Clipper a reakciókerekekre fog támaszkodni, és bár az űreszköz a manőverek egy részét hajtóművekkel is el tudná végezni, azoknak üzemanyagra van szükségük, ami véges erőforrást jelentene. A reakciókerekek ezzel szemben a szonda hatalmas napelemtáblái által biztosított elektromos energiával működnek, tehát egy pont ezen eszközök javára. Viszont meg kell említenünk hátrányukat is, melyből az egyik a lassúság. Itt arra gondolunk, hogy az Europa Clipper reakciókerekei körülbelül 90 perc alatt forgatják el az űreszközt 180 fokkal. Ismét szemléltetésként; a szonda forgása háromszor lassabb lesz, mint egy óra percmutatója. A másik hátrány pedig az elhasználódás, ami a NASA Dawn űrszondájával kapcsolatban is felütötte fejét. Ennek következtében a mérnököknek ki kellett találniuk, hogyan lehet a hajtóművek segítségével és a rendelkezésre álló üzemanyaggal a forgást előidézni. Ezt megelőzvén négy kereket szereltek az Europa Clipperre, noha a manőverezéshez csak háromra van szükség. A kopás ellensúlyozásának érdekében váltogatják, hogy melyik három kerék van működésben. Így marad egy „tartalék”, ha az egyik meghibásodik.
Mérnökök és technikusok együtt dolgoznak az Europa Clipper aljára szerelt reakciókerekeken. Forrás: NASA/JPL-Caltech