Με ένα διαστημικό σκάφος που είναι προγραμματισμένο να εκτοξευθεί τα ξημερώματα της Δευτέρας, η αποστολή Europa Clipper θα προσπαθήσει να απαντήσει στο ερώτημα αν υπάρχουν συστατικά κατάλληλα για ζωή στον ωκεανό κάτω από τον παγωμένο φλοιό της Ευρώπης.
Στο βάθος, σε έναν ωκεανό κάτω από το παγωμένο κέλυφος του, ο δορυφόρος Ευρώπη του Δία μπορεί να είναι εύκρατος και πλούσιος σε θρεπτικά συστατικά, ένα ιδανικό περιβάλλον για κάποια μορφή ζωής – αυτό που οι επιστήμονες θα αποκαλούσαν «κατοικήσιμο». Η αποστολή Europa Clipper της NASA έχει ως στόχο να το ανακαλύψει.
Η NASA στοχεύει τώρα στην εκτόξευση όχι νωρίτερα από τη Δευτέρα 14 Οκτωβρίου, με πύραυλο SpaceX Falcon Heavy από το συγκρότημα εκτόξευσης 39A στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA στη Φλόριντα.
Η επιμήκης, κυκλική τροχιά του Europa Clipper γύρω από τον Δία θα ελαχιστοποιήσει την έκθεση του διαστημικού σκάφους στην έντονη ακτινοβολία, ενώ θα του επιτρέψει να βουτήξει για κοντινά περάσματα από την Ευρώπη. Χρησιμοποιώντας μια εντυπωσιακή σειρά οργάνων για κάθε μία από τις 49 διελεύσεις της αποστολής, οι επιστήμονες θα μπορέσουν να «δουν» πόσο παχύ είναι το παγωμένο κέλυφος του δορυφόρου και να κατανοήσουν βαθύτερα τον τεράστιο ωκεανό που βρίσκεται από κάτω. Θα καταγράψουν υλικό στην επιφάνεια που μπορεί να έχει αναδυθεί από κάτω, θα αναζητήσουν τα αποτυπώματα οργανικών ενώσεων που αποτελούν τα δομικά στοιχεία της ζωής και θα πάρουν δείγματα από τυχόν αέρια που εκτοξεύονται από το δορυφόρο για ενδείξεις κατοικησιμότητας.
Αυτή η καλλιτεχνική άποψη (όχι σε κλίμακα) απεικονίζει πώς θα μπορούσε να μοιάζει η εσωτερική δομή της Ευρώπης: ένα εξωτερικό κέλυφος από πάγο, ίσως με πίδακες υλικού που εκτονώνονται κάτω από την επιφάνεια, ένα βαθύ, παγκόσμιο στρώμα νερού σε υγρή μορφή και ένα βραχώδες εσωτερικό, ενδεχομένως με υδροθερμικές πηγές στον πυθμένα.
«Είναι σημαντικό για εμάς να σχηματίσουμε μια εικόνα για το πώς είναι αυτός ο εξωγήινος ωκεανός – το είδος της χημείας ή ακόμη και της βιοχημείας που θα μπορούσε να συμβαίνει εκεί», δήλωσε ο Morgan Cable, αστροβιολόγος και μέλος της επιστημονικής ομάδας Europa Clipper στο Jet Propulsion Laboratory της NASA στη Νότια Καλιφόρνια, το οποίο διαχειρίζεται την αποστολή.
Κεντρικό ρόλο σε αυτή την εργασία παίζει το κυνήγι των τύπων αλάτων, πάγων και οργανικών υλικών που αποτελούν τα βασικά συστατικά ενός κατοικήσιμου κόσμου. Σε αυτό το σημείο έρχεται ένας απεικονιστής που ονομάζεται MISE (Mapping Imaging Spectrometer for Europa). Λειτουργώντας στο υπέρυθρο, το MISE του διαστημικού σκάφους διαιρεί το ανακλώμενο φως σε διάφορα μήκη κύματος για να προσδιορίσει τα αντίστοιχα άτομα και μόρια.
Η αποστολή θα προσπαθήσει επίσης να εντοπίσει πιθανά θερμά σημεία κοντά στην επιφάνεια της Ευρώπης, όπου πίδακες θα μπορούσαν να φέρουν βαθιά ωκεάνια υλικά πιο κοντά στην επιφάνεια, χρησιμοποιώντας ένα όργανο που ονομάζεται E-THEMIS (Europa Thermal Emission Imaging System), το οποίο λειτουργεί επίσης στο υπέρυθρο.
Η λήψη λεπτομερών εικόνων της επιφάνειας της Ευρώπης με μια κάμερα στενής και ευρείας εικόνας είναι το έργο του EIS (Europa Imaging System). «Οι απεικονιστές του EIS θα μας δώσουν απίστευτα υψηλής ανάλυσης εικόνες για να κατανοήσουμε πώς η επιφάνεια της Ευρώπης εξελίχθηκε και συνεχίζει να αλλάζει», δήλωσε ο Cable.
Η αποστολή Cassini της NASA εντόπισε ένα γιγάντιο σύννεφο υδρατμών που εκρήγνυται από πολλαπλούς πίδακες κοντά στο νότιο πόλο του παγωμένου δορυφόρου του Κρόνου, του Εγκέλαδου. Η Ευρώπη μπορεί επίσης να εκπέμπει ομιχλώδη σύννεφα νερού, που προέρχονται από τον ωκεανό της ή από δεξαμενές στο κέλυφος της. Το όργανο του Europa Clipper που ονομάζεται Europa-UVS (Europa Ultraviolet Spectrograph) θα ψάξει για πλουμίδια και μπορεί να μελετήσει οποιοδήποτε υλικό που μπορεί να βγαίνει στο Διάστημα.
Ανεξάρτητα από το αν η Ευρώπη έχει πλουμίδια ή όχι, το διαστημικό σκάφος φέρει δύο όργανα για την ανάλυση της μικρής ποσότητας σωματιδίων αερίου και σκόνης που εκτοξεύονται από την επιφάνεια του φεγγαριού από συγκρούσεις με μικρομετεωρίτες και σωματίδια υψηλής ενέργειας: Το MASPEX (MAss SPectrometer for Planetary EXploration/Europa) και το SUDA (SUrface Dust Analyzer) θα συλλάβουν τα μικροσκοπικά κομμάτια υλικού που εκτοξεύονται από την επιφάνεια, μετατρέποντάς τα σε φορτισμένα σωματίδια για να αποκαλύψουν τη σύσταση τους.
Η αποστολή θα εξετάσει επίσης την εξωτερική και την εσωτερική δομή της Ευρώπης με διάφορους τρόπους, επειδή και οι δύο έχουν εκτεταμένες επιπτώσεις για την κατοικησιμότητα του δορυφόρου.
Για να αποκτήσει πληροφορίες σχετικά με το πάχος του παγωμένου κελύφους και την ύπαρξη ωκεανού, μαζί με το βάθος και την περιεκτικότητα του σε αλάτι, η αποστολή θα μετρήσει το επαγόμενο μαγνητικό πεδίο του φεγγαριού με το ECM (Europa Clipper Magnetometer) και θα συνδυάσει τα δεδομένα αυτά με μετρήσεις ηλεκτρικών ρευμάτων από φορτισμένα σωματίδια που ρέουν γύρω από την Ευρώπη – δεδομένα που παρέχονται από το PIMS (Plasma Instrument for Magnetic Sounding).
Επιπλέον, οι επιστήμονες θα αναζητήσουν λεπτομέρειες για τα πάντα, από την παρουσία του ωκεανού μέχρι τη δομή και την τοπογραφία του πάγου, χρησιμοποιώντας το REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding to Near-surface), το οποίο θα κοιτάξει μέχρι και 29 χιλιόμετρα μέσα στο κέλυφος, το ίδιο ένα δυνητικά κατοικήσιμο περιβάλλον. Η μέτρηση των αλλαγών που προκαλεί η βαρύτητα της Ευρώπης στα ραδιοσήματα θα βοηθήσει στον προσδιορισμό του πάχους του πάγου και του βάθους του ωκεανού.
«Μη παγωμένα υλικά στην επιφάνεια θα μπορούσαν να μετακινηθούν σε βαθιές εσωτερικές τσέπες με αλμυρό νερό μέσα στο παγωμένο κέλυφος», δήλωσε ο Steve Vance, αστροβιολόγος και γεωφυσικός που είναι επίσης μέλος της επιστημονικής ομάδας Europa Clipper στο JPL. «Κάποιοι μπορεί να είναι αρκετά μεγάλοι ώστε να θεωρηθούν λίμνες ή τουλάχιστον λίμνες».
Η χρήση των δεδομένων που θα συγκεντρωθούν για την εκτεταμένη υπολογιστική μοντελοποίηση της εσωτερικής δομής της Ευρώπης θα μπορούσε επίσης να αποκαλύψει τη σύνθεση του ωκεανού και να επιτρέψει εκτιμήσεις για το προφίλ της θερμοκρασίας του, δήλωσε ο Vance.
Όποιες συνθήκες και αν ανακαλυφθούν, τα ευρήματα θα ανοίξουν ένα νέο κεφάλαιο στην έρευνα για ζωή πέρα από τη Γη. «Είναι σχεδόν βέβαιο ότι το Europa Clipper θα εγείρει εξίσου πολλά ή και περισσότερα ερωτήματα από όσα απαντά – μια εντελώς διαφορετική κατηγορία από αυτές που σκεφτόμασταν τα τελευταία 25 χρόνια», δήλωσε ο Vance.
Οι τρεις κύριοι επιστημονικοί στόχοι του Europa Clipper είναι να προσδιορίσει το πάχος του παγωμένου κελύφους του φεγγαριού και τις αλληλεπιδράσεις του με τον ωκεανό που βρίσκεται από κάτω, να διερευνήσει τη σύνθεσή του και να χαρακτηρίσει τη γεωλογία του. Η λεπτομερής εξερεύνηση της Ευρώπης από την αποστολή θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα το αστροβιολογικό δυναμικό για κατοικήσιμους κόσμους πέρα από τον πλανήτη μας.
