El Jupiter Icy Moons Orbiter ( JIMO ) fue una propuesta de nave espacial de la NASA diseñada para explorar las lunas heladas de Júpiter . El objetivo principal era Europa , donde un océano de agua líquida puede albergar vida extraterrestre. Ganímedes y Calisto , que ahora se cree que también tienen océanos líquidos y salados debajo de sus superficies heladas, también eran objetivos de interés para la sonda.
Durante el viaje principal de JIMO a las lunas de Júpiter, el sistema de propulsión de iones , a través del motor de propulsión eléctrica de alta potencia o NEXIS, se impulsaría con un pequeño reactor de fisión . Un sistema de conversión de energía Brayton convertiría el calor del reactor en electricidad. Se esperaba que el reactor, que proporcionaría mil veces la salida eléctrica de los sistemas de energía convencionales basados en energía solar o generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG), abriera oportunidades como la de volar un sistema de radar de penetración de hielo a gran escala y proporcionar un transmisor de datos potente y de gran ancho de banda .
El uso de propulsión eléctrica (8 motores de iones, más propulsores Hall de distintos tamaños) permitiría entrar y salir de órbitas alrededor de las lunas de Júpiter , creando ventanas de observación y mapeo más completas que las que existen para las naves espaciales actuales, que deben hacer maniobras de vuelo cortas debido al combustible limitado para maniobrar.
El diseño preveía que el reactor se colocara en la punta de la nave espacial, detrás de un fuerte escudo antirradiación que protegiera el equipo sensible de la nave espacial. El reactor solo se pondría en funcionamiento una vez que la sonda estuviera fuera de la órbita terrestre, de modo que se minimizara la cantidad de radionucleidos que se lanzarían a la órbita. Se cree que esta configuración es menos riesgosa que los RTG utilizados en misiones anteriores al Sistema Solar exterior . [ ¿Por qué? ]
La misión Europa Lander proponía incluir en JIMO un pequeño módulo de aterrizaje propulsado por energía nuclear que viajaría con el orbitador, que también funcionaría como un relé de comunicación con la Tierra. [1] Investigaría la habitabilidad de Europa y evaluaría su potencial astrobiológico confirmando la existencia de agua dentro y debajo de la capa helada de Europa y determinando sus características. [2]
El 20 de septiembre de 2004, Northrop Grumman fue seleccionado para un contrato de diseño preliminar de 400 millones de dólares, superando a Lockheed Martin y Boeing IDS . El contrato debía estar vigente hasta 2008. Los contratos separados, que abarcaban la construcción y los instrumentos individuales, se adjudicarían en una fecha posterior.
Se propuso que la misión JIMO incluyera un sistema de propulsión eléctrica nuclear , con energía proporcionada por un pequeño sistema de energía de fisión de 200 kWe . El programa de propulsión nuclear fue llevado a cabo entre 2003 y 2005 por la rama de Reactores Navales del DOE . [4]
El diseño del sistema propuesto fue un reactor refrigerado por gas y una conversión de energía Brayton para generar una salida máxima de 200 kilovatios de energía. [4]
Se planearon tres lanzamientos en mayo de 2015 a la órbita baja para ensamblar las dos etapas de transferencia y la sonda. Las etapas de transferencia fueron diseñadas para lanzar la sonda en su trayectoria hacia Júpiter durante la ventana de lanzamiento que se extiende desde fines de octubre de 2015 hasta mediados de enero de 2016.
Durante el primer mes de vuelo se desplegarían las principales estructuras de la sonda, se activaría el reactor nuclear y se probarían los propulsores. El vuelo interplanetario habría durado hasta abril de 2021 (los motores iónicos debían funcionar dos tercios del tiempo).
Una vez que la sonda se encuentre en la zona de influencia de Júpiter, la navegación se hará más compleja y difícil. La sonda deberá utilizar maniobras de asistencia gravitatoria para entrar en órbita.
La sonda habría estudiado Calisto y luego Ganimedes durante tres meses cada uno, y finalmente Europa durante un mes (también estaban previstos estudios de Ío cuando las condiciones orbitales hubieran sido favorables).
Al final de la misión, en septiembre de 2025, el vehículo habría quedado estacionado en una órbita estable alrededor de Europa.
Debido a un cambio de prioridades en la NASA que favoreció las misiones espaciales tripuladas, el proyecto perdió financiación en 2005, cancelando efectivamente la misión JIMO. Entre otras cuestiones, la tecnología nuclear propuesta se consideró demasiado ambiciosa, al igual que la arquitectura de la misión de lanzamiento múltiple y ensamblaje en órbita. [5] Los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro con JIMO fueron despedidos o reasignados durante la primavera y el verano de 2005. [ cita requerida ]
Como resultado de los cambios presupuestarios, la NASA está considerando en su lugar una misión de demostración a un objetivo más cercano a la Tierra para probar el reactor y los sistemas de rechazo de calor. La nave espacial posiblemente también se reduciría de su tamaño original. [ cita requerida ]
Cuando se canceló, la misión JIMO estaba en una etapa temprana de planificación y no se esperaba su lanzamiento antes de 2017. Iba a ser la primera misión propuesta del Proyecto Prometeo de la NASA , un programa para desarrollar la fisión nuclear como medio de propulsión de naves espaciales .
Después de JIMO, la NASA y la ESA planearon una misión conjunta a las lunas de Júpiter, la Misión Sistema Júpiter Europa . Esta misión también fue cancelada en 2011.
Desde entonces, la ESA ha seguido trabajando por separado en ese diseño y el 2 de mayo de 2012 seleccionó la misión Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) entre otras dos misiones de la ESA para su financiación. La misión JUICE estudiará las lunas de Júpiter Europa, Calisto y Ganímedes y se lanzó como una misión de clase L de la ESA el 14 de abril de 2023 en un cohete portador Ariane 5 .
A finales de la década de 2010, Europa Clipper se convirtió en la principal misión de la NASA a Europa, con una diferencia significativa: funcionaría con energía solar y realizaría múltiples sobrevuelos de la luna en lugar de orbitarla. Otra misión similar es Europa Lander , una misión astrobiológica propuesta por la NASA a Europa, para complementar a Europa Clipper. Está previsto que Europa Clipper se lance en 2024 [6] y Europa Lander en 2027. [7] [8]
