Aiemmin tällä viikolla NASA isännöi Planetary Science Vision 2050 -työpajaa pääkonttorissaan Washington DC: ssä. Maanantaista keskiviikkoon - 27. helmikuuta - 1. maaliskuuta - tämän työpajan tarkoituksena oli esitellä NASA: n avaruustutkimuksen tulevaisuuden suunnitelmia kansainväliselle yhteisölle. Monien esitysten, puheiden ja paneelikeskustelujen aikana jaettiin monia mielenkiintoisia ehdotuksia.
Heidän joukossaan oli kaksi esitystä, joissa hahmoteltiin NASA: n suunnitelmaa Jupiterin kuun Europa ja muiden jäisten kuukausien tutkimiseksi. Seuraavien vuosikymmenien aikana NASA toivoo lähettävän koettimet näille kuukausille tutkimaan heidän pintojensa alla sijaitsevia valtameriä, jotka useiden mielestä voisivat olla maan ulkopuolella tapahtuvan elämän koti. Matkoilla aurinkokunnan ”valtameremaailmiin” saatamme vihdoin löytää elämän Maan ulkopuolella.
Ensimmäinen kahdesta kokouksesta pidettiin maanantaiaamuna 27. helmikuuta, ja sen otsikko oli ”Tutkimuspolut Euroopalle biosignaatioiden alkuperäisten paikkatietoanalyysien jälkeen”. Esityksen aikana Kevin Peter Hand - NASA: n vesijäähdytinlaboratorion aurinkokunnan tutkimuksen varahenkilö - jakoi havainnot vuoden 2016 Europa Lander Science Definition -ryhmän laatimasta raportista.
Tämän raportin laati NASA: n planeettatieteellinen osasto (PSD) vastauksena kongressin direktiiviin aloittaa esivaiheen tutkimus, jonka tarkoituksena on arvioida Europa-laskuoperaation tieteellistä arvoa ja teknistä suunnittelua. Nämä tutkimukset, jotka tunnetaan nimellä Science Definition Team (SDT) -raportit, suoritetaan rutiininomaisesti kauan ennen operaatioiden perustamista, jotta saadaan ymmärrystä haasteiden tyypeistä, joita se kohtaa, ja mitä voitot tulevat.
Sen lisäksi, että Hand oli Science Definition -ryhmän yhteispuheenjohtaja, hän toimi myös projektitieteellisen tiimin johtajana, johon kuuluivat JPL: n ja Kalifornian teknillisen instituutin (Caltech) jäsenet. Hänen ja hänen kollegoidensa laatima raportti viimeisteltiin ja annettiin NASA: lle 7. helmikuuta 2017, ja siinä hahmoteltiin useita tieteellisen tutkimuksen tavoitteita.
Kuten esityksen aikana todettiin, nämä tavoitteet olivat kolme. Ensimmäisessä vaiheessa etsitään biosignaaleja ja elämästä saatavia merkintöjä analysoimalla Europa-alueen pinta- ja pinta-alaista materiaalia. Toinen tapaus olisi suorittaa in situ -analyysejä luonnehtimatta jään alla olevan pintamateriaalin koostumusta ja määrittää nestemäisen veden ja äskettäin purkautuneen materiaalin läheisyys laskeuttajan sijaintipaikan lähellä.
Kolmas ja viimeinen tavoite olisi karakterisoida pinnan ja maanpinnan ominaisuudet ja mitkä dynaamiset prosessit ovat vastuussa niiden muotoilusta tulevien tutkimusmatkojen tueksi. Kuten Hand selitti, nämä tavoitteet ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa:
”Jos pintamateriaalista löytyisi biosignaaleja, suora pääsy Euroopan merelle ja nestemäisiin vesiin ja sen tutkiminen, olisi ensisijainen tavoite aurinkokuntamme astrobiologisessa tutkimuksessa. Euroopan valtameressä olisi potentiaali tutkia olemassa olevaa ekosysteemiä, joka edustaa todennäköisesti toista, riippumatonta elämän alkuperää omassa aurinkokunnassamme. Myöhemmät tutkimukset vaatisivat robottiajoneuvoja ja välineitä, jotka pääsevät Eurooppaan asutuille nestemäisten vesialueille ekosysteemin ja organismien tutkimiseksi. "
Toisin sanoen, jos laskuoperaatio havaitsisi merkkejä elämästä Europa-jäätelössä ja materiaalista, joka oli kaatunut ylöspäin pintakäsittelytapahtumien avulla, tulevat operaatiot - todennäköisimmin robotti-sukellusveneisiin - asennettaisiin ehdottomasti. Raportissa todetaan myös, että kaikki havainnot, jotka viittaavat elämään, tarkoittaisivat, että planeetan suojelu olisi tärkeä edellytys kaikille tuleville operaatioille saastumisen mahdollisuuden välttämiseksi.
Mutta tietenkin, Hand myönsi myös, että on olemassa mahdollisuus, että maa-alue ei löydä merkkejä elämästä. Jos näin on, Hand ilmoitti, että tulevien operaatioiden tehtävänä olisi "ymmärtää paremmin geologista ja geofysikaalista prosessia Euroopassa ja miten ne muuttavat materiaalivaihtoa Europan valtameren kanssa". Toisaalta hän väitti, että edes tyhjä tulos (ts. Mitään merkkejä elämästä missään) olisi silti tärkeä tieteellinen löytö.
Siitä lähtien matkaaja Kun koettimet havaitsivat ensin mahdolliset merimerkit sisämeressä Europa-alueella, tutkijat ovat haaveilleet päivästä, jolloin operaatio voisi olla mahdollista tutkia tämän salaperäisen kuun sisätilaa. Jotta voimme määrittää, että elämää ei ole, siellä ei voisi olla yhtä merkitsevää, että elämän löytäminen, sillä molemmat auttaisivat meitä oppimaan enemmän aurinkokunnan järjestelmästä.
Science Definition -ryhmän raportti on myös kaupunkikokouksen aiheena vuoden 2017 Lunar and Planetary Science -konferenssissa (LPSC), joka pidetään 20. – 24. Maaliskuuta Woodlandsissa, Texasissa. Toinen tapahtuma järjestetään 23. huhtikuuta Astrobiologian tiedekonferenssissa (AbSciCon) Mesassa, Arizonassa. Napsauta tätä lukeaksesi koko raportin.
Toinen esitys, jonka otsikko oli ”Roadmaps to Ocean Worlds”, pidettiin myöhemmin maanantaina 27. helmikuuta. Tämän esityksen piti Roadmaps to Ocean Worlds (ROW) -ryhmän jäsenet. Ryhmän puheenjohtajina ovat tohtori Amandra Hendrix - vanhempi tutkija Tusconin planeettatieteellisessä instituutissa Arizonassa - ja tohtori Terry Hurford. NASAn tiede- ja tutkimusosasto (SED).
Planeettapintojen UV-spektroskopian asiantuntijana tri Hendrix on tehnyt yhteistyötä monien NASA-operaatioiden kanssa tutkiakseen jääjärjestelmiä aurinkokunnassa - mukaan lukien galileo ja Cassini koettimet ja Kuun tiedustelu Orbiter (LRO). Toisaalta tohtori Hurford on erikoistunut jäisten satelliittien geologiaan ja geofysiikkaan sekä kiertoradan dynamiikan ja vuoroveden rasitusten vaikutuksiin niiden sisärakenteisiin.
NASA: n vuonna 2007 perustama NASA: n ulkoisten planeettojen arviointiryhmä (OPAG), ROW sai tehtäväkseen luoda perustan operaatiolle, joka tutkii ”valtameren maailmoja” etsiessään elämää muualla aurinkokunnassa. Esityksen aikana Hendrix ja Hurford esittelivät havainnot ROW-raportista, joka valmistui tammikuussa 2017.
Kuten he toteavat tässä raportissa, ”me määrittelemme” valtamerten maailman ”ruumiina, jolla on nykyinen nestemäinen valtameri (ei välttämättä globaali). Kaikkia aurinkokunnan järjestelmiämme, joilla todennäköisesti voi olla tai joiden tiedetään olevan valtameri, pidetään osana tätä asiakirjaa. Maa on hyvin tutkittu merimaailma, jota voidaan käyttää vertailuna (”totuus”) ja vertailukohtana. ”
Tämän määritelmän mukaan elimet, kuten Europa, Ganymede, Callisto ja Enceladus, olisivat kaikki toteuttamiskelpoisia kohteita etsinnälle. Kaikilla näillä maailmoilla on valtamerten pinta-alaa, ja viime vuosikymmeninä on ollut pakottavia todisteita, jotka viittaavat myös orgaanisten molekyylien läsnäoloon ja prebioottiseen kemiaan. Triton, Pluto, Ceres ja Dione mainitaan nimellä ehdokas merimaailmat perustuen siihen, mitä me niistä tiedämme.
Titan sai erityisen maininnan esityksen aikana. Sisäisen valtameren lisäksi sen on jopa uskalnettu, että sen pinnalla voi olla ekstremofiilisiä metanogeenisiä elämänmuotoja:
”Vaikka Titanilla on suuri valtameren pinta-ala, sillä on myös runsaasti tarjontaa monenlaisille orgaanisille lajeille ja pintanesteille, jotka ovat helposti saatavissa ja voivat harkita eksoottisempia elämän muotoja. Lisäksi Titanilla voi olla ohimenevää nestemäistä vettä, kuten iskusula-altaita ja tuoreita kryovolkaanisia virtauksia kosketuksessa sekä kiinteiden että nestemäisten pintaorgaanisten aineiden kanssa. Nämä ympäristöt edustavat ainutlaatuisia ja tärkeitä paikkoja prebioottisen kemian tutkimiseen ja mahdollisesti ensimmäisiä askeleita kohti elämää. "
Viime kädessä ROW: n harjoittama elämä ”valtamerten maailmoissa” koostuu neljästä päätavoitteesta. Näihin kuuluu valtamerten maailmojen tunnistaminen aurinkokunnassa, mikä tarkoittaisi sen määrittämistä, mitkä maailmoista ja ehdokasmaailmista sopisivat hyvin tutkittavaksi. Toinen on karakterisoida näiden valtamerten luonnetta, johon sisältyy jääkuoren ja nestemäisen valtameren ominaisuuksien määrittäminen ja mikä ajaa nesteen liikettä niissä.
Kolmas alatavoite sisältää sen määrittämisen, onko näillä valtamereillä tarvittava energia ja prebioottinen kemia elämän tukemiseksi. Ja neljäs ja viimeinen tavoite olisi selvittää, kuinka elämä voi esiintyä heissä - ts. Tapahtuuko se ekstremofiilisten bakteerien ja pienten organismien muodossa vai monimutkaisempien olentojen muodossa. Hendrix ja Hurford tarkastelivat myös sellaista teknistä kehitystä, jota tarvitaan tällaisten operaatioiden toteuttamiseksi.
Jokainen tällainen tehtävä edellyttäisi luonnollisesti voitelähteiden ja energian varastointijärjestelmien kehittämistä, jotka sopisivat kryogeenisiin ympäristöihin. Tarvitaan myös itsenäisiä järjestelmiä tarkkaan laskeutumiseen ja tekniikoita ilma- tai laskua varten. Planetaarisuojaustekniikat ovat välttämättömiä saastumisen estämiseksi ja elektroniset / mekaaniset järjestelmät, jotka selviävät myös merimaailman ympäristössä,
Nämä esitykset ovat vain ehdotuksia siitä, mitä voi tapahtua tulevina vuosikymmeninä, mutta niistä on edelleen mielenkiintoista kuulla. Jos ei muuta, ne osoittavat, kuinka NASA ja muut avaruusjärjestöt tekevät aktiivista yhteistyötä tiedelaitosten kanssa ympäri maailmaa työntääkseen tiedon ja etsinnän rajat. Ja he haluavat tulevina vuosikymmeninä tehdä merkittäviä harppauksia.
Jos kaikki menee hyvin, ja etsintämatkojen pääsy Eurooppaan ja muihin jäisiin kuihin sallitaan edetä, hyödyt voivat olla mittaamattomat. Sen lisäksi, että mahdollisuus löytää elämää maapallon ulkopuolelta, tulemme oppimaan paljon myös aurinkokuntamme, ja epäilemättä oppimaan jotain enemmän ihmiskunnan paikasta kosmossa.
