Monet planeettatutkijat uskovat, että Jupiterin kuu Europa on aurinkokunnan paras haastaja jakamaan maapallon erottelu elämästä. Brittiläinen mekaaninen insinööri ehdotti heinäkuussa 2007 Journal of Aerospace Engineering julkaistussa lehdessä sukellusveneen lähettämistä tutkimaan Euroopan valtameriä.
Englannin Portsmouthin yliopiston professori Carl T. F. Ross tarjoaa abstraktin suunnittelun vedenalaisesta veneestä, joka on rakennettu metallimatriisikomposiitista. Hän antaa myös ehdotuksia sellaiselle alukselle sopivista virtalähteistä, viestintätekniikoista ja käyttövoimajärjestelmistä artikkelissaan "Sukellusveneen käsitteellinen suunnittelu Europa-valtamerten tutkimiseksi".
Rossin paperi painottaa vaihtoehtoja sukellusveneen rakentamiseksi, joka kykenee kestämään kiistatta suuren paineen Euroopan syvien valtamerten sisällä. Tutkijoiden mielestä tämän kuun valtameret voivat olla jopa 100 kilometrin syvyydessä, yli kymmenen kertaa syvempiä kuin Maan valtameret. Ross ehdottaa 3 metriä pitkää lieriömäistä alaosaa, jonka sisähalkaisija on 1 metri. Hän uskoo, että teräs tai titaani, vaikka se olisi tarpeeksi vahva kestämään hydrostaattista painetta, ei olisi sopivaa, koska aluksella ei olisi varantokykyä. Siksi alaosa upposi kuin kallio valtameren pohjalle. Metallimatriisi tai keraaminen komposiitti tarjoaisi parhaan yhdistelmän lujuutta ja kelluvuutta.
Ross suosii energian polttokennoa, jota tarvitaan käyttövoimana, viestinnässä ja tieteellisissä laitteissa, mutta huomauttaa, että seuraavien vuosien teknologinen kehitys voi tarjota parempia energialähteitä.
Ross myöntää, että sukellusvenematkaa Eurooppaan ei tapahdu vähintään 15-20 vuotta. Planeetatutkija William B. McKinnon on samaa mieltä.
"On tarpeeksi vaikeaa ja kallista päästä takaisin Eurooppaan kiertoradalla, paljon vähemmän kuvitella laskeutumista tai merelle pääsyä", sanoi McKinnon, maan ja planeettatieteiden professori Washingtonin yliopistossa St. Louisissa, Missourissa. ”Joskus tulevaisuudessa ja kun olemme selvittäneet jääkuoren paksuuden, voimme ryhtyä vakavasti vastaamaan tekniikan haasteisiin. Toistaiseksi saattaa olla parasta etsiä niitä paikkoja, joista valtameri on tullut meille. Toisin sanoen sivut, joissa on viimeaikaisia purkauksia Euroopan pinnalla, joiden koostumukset voidaan määrittää kiertoradalta. "
Suihkukäyttöinen laboratorio työskentelee parhaillaan Europa Explorer -nimisen konseptin parissa, joka toimittaisi matalalla kiertoradalla varustetun avaruusaluksen nestemäisen veden valtameren esiintymisen (tai puuttumisen) määrittämiseksi Euroopan jääpinnan alla. Se kartoittaisi myös kiinnostavien yhdisteiden jakautumisen prebioottista kemiaa varten ja karakterisoisi pinnan ja maanpinnan tulevaa tutkimusta varten. "Tämän tyyppinen operaatio", sanoo McKinnon, "todella antaisi meille mahdollisuuden hankkia kova todistus siitä, että me kaikki haluaisimme, että valtameri on todella olemassa, ja määrittää jääkuoren paksuus ja löytää ohuita pisteitä, jos niitä on."
McKinnon lisäsi, että kiertäjä voi löytää ”kuumia kohtia”, jotka osoittavat viimeaikaisen geologisen tai jopa tulivuoren toiminnan, ja saada korkean resoluution kuvia pinnasta. Jälkimmäistä tarvitaan onnistuneen laskun suunnittelussa.
Hieman pienempi kuin Maan kuu, Europa-alueen ulkopinta on melkein kraatteriton, mikä tarkoittaa suhteellisen ”nuorta” pintaa. Galileo-avaruusaluksen tiedot osoittavat, että pinnassa on melkein sulavaa ja jäisen kuoren lohkojen liikkeitä, kuten jäämarjoja tai jäälauttoja maan päällä.
Vaikka Euroopan keskipäivän pintalämpötila nousee noin 130 K (-142 C, -225 astetta F), sisätilojen lämpötilat saattavat olla riittävän lämpimiä, jotta nestemäistä vettä voi esiintyä jääkuoren alla. Tämä sisäinen lämpö tulee vuoroveden lämmityksestä, jonka aiheuttavat Jupiterin ja Jupiterin muiden kuiden gravitaatiovoimat, jotka vetävät Euroopan sisätiloja eri suuntiin. Tutkijoiden mielestä samanlainen vuorovesilämmitys ajaa tulivuoria toisella Jovian kuulla, Io. Myös merenpohjan hydrotermisiä tuuletusaukkoja on ehdotettu toisena mahdollisena energialähteenä Europa-sivustossa. Maapallolla vedenalaiset tulivuoret ja hydrotermiset tuuletusaukot luovat ympäristöjä, jotka ylläpitävät mikrobien pesäkkeitä. Jos vastaavat järjestelmät ovat aktiivisia Euroopassa, tutkijat katsovat, että myös siellä voi olla elämää.
Tutkijoiden keskuudessa on suuri tehtävä saada matka Eurooppaan käynnissä. Tämän tyyppinen operaatio kilpailee kuitenkin rahoituksesta NASA: n tavoitteen suhteen palata omalle kuudellemme ihmisoperaatioiden avulla. Ehdotettu Jupiter Icy Moon Orbiter (JIMO) -ydinvoimainen operaatio tutkimaan Jupiterin kolmea kuukautta oli joutunut leikkauksiin tiedeoperaatioissa NASA: n varainhoitovuoden 2007 budjetissa.
Ross on suunnitellut ja kehittänyt sukellusveneitä yli 40 vuotta, mutta tämä on ensimmäinen kerta, kun hän on suunnitellut veneen käytettäväksi missä tahansa muualla kuin maapallolla.
"Suurin ongelma, jonka näen robotti-sukellusveneessä, on kyky porata tai sulattaa tiensä enintään 6 km: n jään läpi, joka peittää pinnan", sanoi Ross. ”Jää voi kuitenkin olla tietyissä paikoissa paljon ohuempi. Voi olla, että tarvitsemme ydinpaineistettua vesireaktoria robotin sukellusveneessä, jotta saamme meille tarvittavan voiman ja energian tämän saavuttamiseksi ”
Vaikka Ross ehdottaa laskuvarjojen käyttöä sukellusveneen tuomiseksi Europain pintaan, McKinnon huomauttaa, että laskuvarjot eivät toimisi Euroopan melkein ilmattomassa ilmapiirissä.
Hän sanoo, että Ross on saanut erittäin myönteisiä vastauksia kirjoitukseensa ystäviltä ja kollegoilta, mukaan lukien merkittävä brittiläinen tähtitieteilijä Sir Patrick Moore. Ross sanoo, että hänen elämänsä on kiertynyt sukellusveneiden ympärillä vuodesta 1959, ja hän pitää tätä uutta sukelluskonseptia Euroopassa erittäin mielenkiintoisena.
McKinnon luokittelee Europan etsinnän "erittäin tärkeäksi".
"Europa on paikka, jossa olemme melko varmoja siitä, että meillä on runsaasti nestemäistä vettä, energialähteitä ja biogeenisiä alkuaineita, kuten hiiltä, typpeä, rikkiä, fosforia jne.", Hän sanoi. ”Onko Euroopan valtameressä elämää, minkäänlaista elämää? Kysymykset eivät ole paljon syvällisempiä. ”
Kirjoittanut Nancy Atkinson
