Jupiterin valtameri-satama Europa, NASAn Galileo-avaruusaluksen kuvan mukaan.
(Kuva: © NASA / JPL-Caltech / SETI-instituutti)
Jos siellä on elämää uimassa pimeässä, kylmässä valtameressä Jupiter moon Europa, tuleva NASA-operaatio saattaa ehkä haistaa sen.
Viraston Europa Clipper -alusta on tarkoitus aloittaa 2020-luvun puolivälissä tehtävänä kuvaamaan jäisen kuun pintamerta ja sen elinvoimaisuutta. Mutta Clipper kykenee tekemään vielä suurempia löytöjä, jos kaikki asettuu paikoilleen aivan oikein.
"Olemme asumisasioita edistävä tehtävä. Yritämme ymmärtää, onko Europa asuttava ympäristö?" Europa Clipper -projektitutkija Robert Pappalardo NASA: n suihkukoneiden laboratoriosta (JPL) Kalifornian Pasadenaan sanoi keskiviikkona (23. lokakuuta) 70. kansainvälisessä astronauttisessa kongressissa (IAC) Washingtonissa, D.C.
"Emme ole elämänhakuoperaatio", Pappalardo lisäsi. "Mutta jos Euroopan sisätilat sattuisivat olemaan runsaasti siitä ulos valuvista orgaanisista mikrobista, voisimme massaspektrien perusteella kertoa - luultavasti mahdollisesti -, että tunnemme elämää. Se on kauan, mutta se ei ole mahdotonta."
Pappalardo viittasi Clipperin massaspektrometrin mittauksiin, joka on yksi yhdeksästä tiedeinstrumentista, joita koetin kantaa. Massaspektrometrit määrittävät näytteessä olevien ionien (varautuneiden atomien ja molekyylien) massat, auttaen tutkijoita tunnistamaan, mitkä nämä ionit ovat.
Clipper kerää nämä näytteet kymmenien Europa-lentomäärien aikana, jotka koetin tekee Jupiter-kiertoradalta 3,5 vuoden käyttöiänsa aikana. Itse Europan kiertäminen ei ollut toteuttamiskelpoinen vaihtoehto, kun otetaan huomioon voimakas säteilyympäristö Kuun ympäri, lähetysryhmän jäsenet ovat sanoneet.
Näytteet tulevat Europa-alueen viisaasta ilmakehästä ja, joukkue toivoo, vesihöyryn palloista ja muusta materiaalista, joka kuivuu jäisellä kuun pinnalla. Tutkijat ovat huomanneet todisteita tällaisista plumeista useaan otteeseen, mutta niiden olemassaoloa ei ole vielä vahvistettu.
"Mission varhaisessa vaiheessa etsimme räjähdyksiä ja yritämme ymmärtää, ovatko ne todellisia? Ovatko he siellä? Missä he ovat? Ovatko ne satunnaisia vai jatkuvasti aktiivisia?" Pappalardo sanoi.
"Ja ehkä menemme onnistuneesti putken läpi, tai ehkä pystymme säätämään kiertorataa hiukan läpimenoaukon läpi", hän lisäsi. "Ja jos teemme niin, in situ -laitteemme, etenkin massaspektrometri ja pölynilmaisin, pystyvät näytteittämään materiaalista erittäin yksityiskohtaisesti etsimään orgaanisia aineita ja ymmärtämään Europa-alueen sisätilojen yksityiskohtaista kemiaa."
Pappalardo varoitti, että Europa-tilaukset, jos niitä todellakin esiintyy, saattavat olla hyvin erilaisia kuin Saturnuksen jäisen kuun Enceladusin etelänapa-alueelta lähtevät vahvistetut. Enceladus höyhen generoidaan voimakkaiden geyserien avulla, jotka räjäyttävät jatkuvasti materiaalia Saturn-satelliitin maanpinnan valtamerestä avaruuteen. Vaikka Europa-materiaali saattoi tulla sen valtamerestä, lähteenä voivat olla myös nestemäisen veden järvet kuun jääkuoressa, Pappalardo sanoi.
Ja hän painotti, että plume-näytteenotto ei tee tai riko Clipperin tehtävää.
"Se on lähinnä bonustiedettä, jota operaatio ei vaadi", Pappalardo sanoi. "Mutta toivon, että niin tapahtuu."
Muut aurinkoenergialla toimivan Clipperin kuljettamat instrumentit, joiden virkamatkakustannukset ovat arviolta 10 000 noin 4 miljardia dollaria, sisältävät magneettimittarin ja tutka-instrumentin, joiden avulla joukkue pystyy kuvaamaan yksityiskohtaisesti Euroopan valtameren ja jääkuoren. Tutkijoiden mielestä valtameri on noin 50 mailia (80 km) syvä ja jääkuori noin 20 km: n paksuinen, mutta ne ovat arvioita ja alueellisia eroja on varmasti.
Jos vain rasvattu viimeisen lauseen päälle: 50 mailin syvä valtameri on aika uskomaton, kun otetaan huomioon maapallon merenpohjan syvin kohta on vain 7 mailia (11 km) aaltojen alla. 3 900 km: n leveydessä Europa on pienempi kuin Maan kuu, mutta sen uskotaan satavan kaksinkertaisesti enemmän nestemäistä vettä kuin planeettamme pinta.
Euroopan valtameren uskotaan myös olevan kosketuksissa kuun kivisen ytimen kanssa, mahdollistaen, että se mahdollistaa laajan valikoiman mielenkiintoisia ja monimutkaisia kemiallisia reaktioita. Seurauksena on, että Eurooppaa pidetään laajalti yhtenä aurinkokunnan parhaista vetopaikoista vieraan elämän. Muita lyhyen listan joukossa ovat Enceladus ja Saturnuksen valtava kuu Titan, jonka pinnalla on hiilivetymeret ja todennäköisesti myös haudattu nestemäisen veden valtameri.
Clipper toimittaa myös tehokkaita kameroita, jotka napsauttavat valokuvia, joiden resoluutio on noin 0,5 metriä pikselillä. Se on 10 kertaa terävämpi kuin NASAn Galileo-avaruusaluksen kaapatut parhaimmat olemassa olevat kuvat Europa-alueen pinnasta, Pappalardo kertoi. Galileo kiertää Jupiteria vuosina 1995-2003.
Vaikka Clipperin valokuvat ovat itsessään riittävän paljastavia, niiden pitäisi myös auttaa tasoittamaan tietä seuraavalle askeleelle Europa-tutkimuksessa: a elämän metsästyslasku että kongressi on käskenyt NASA: ta kehittämään. Clipperin tiedot auttavat tutkijoita tunnistamaan hyvät paikat laskeutumisoperaatioon, NASA: n virkamiehet ovat sanoneet. (Laskeutumistehtävä on kuitenkin edelleen toistaiseksi käsite; se ei ole virallisesti NASAn ohjekirjassa.)
NASA oli jo kauan keskittynyt nostamaan vuonna 2023 Europa Clipperille. Kongressi on käskenyt viraston käynnistämään operaation NASAn voimakkaalla voimalla Avaruusaloitusjärjestelmä (SLS) megaketju, jonka avulla Clipper voisi matkustaa suoraan Jupiteriin ja päästä sinne vain 2,4 vuoden lennon jälkeen.
Mutta SLS on edelleen kehitystyössä, ja se on kokenut useita viivästyksiä ja kustannusylityksiä. Lisäksi NASA aikoo käyttää kolmea ensimmäistä SLS-ajoneuvoaan Artemis-kuun etsintäohjelma. Tämän seurauksena ensimmäinen Clipperin käyttöön käytettävissä oleva SLS ei ole valmis aikaisintaan vuoteen 2025 saakka, NASA: n pääministeriön toimisto (OIG) totesi äskettäin.
Siksi OIG suositteli että NASA: lla tulisi olla mahdollisuus harkita Clipperin laukaisua kaupallisessa raketissa, kuten SpaceX: n Falcon Heavy tai United Launch Alliancen Delta IV Heavy. Nämä ajoneuvot eivät ole niin tehokkaita kuin SLS: n odotetaan olevan, joten kaupallisen reitin käyttäminen vaatisi Clipperille erilaista lentorataa - liikenneympyrän, joka käyttää planeetan "painovoimaapua" ja jonka kokonaismatka-aika on lähes kuusi vuotta, mukaan OIG-raportti.
- NASA: n Europa Clipper -operaatio Jupiterin jäiseen Mooniin poistaa suuren esteen aloittamispolulla
- Vesipisaroita Europa: löytö kuvissa
- Valokuvat: Jupiterin Galilean Kuut
Mike Wallin kirja vieraan elämän etsinnästä "Siellä"(Grand Central Publishing, 2018; kuvaaja Karl Tate), on nyt poissa. Seuraa häntä Twitterissä @michaeldwall. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook.
