Μια τολμηρή αναζήτηση της NASA για την ανακάλυψη ζωής στο παγωμένο φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη
Καλλιτεχνική άποψη του διαστημικού σκάφους Europa Clipper της NASA. Εικόνα: NASA/JPL-Caltech
Η επιστήμη που βρίσκεται πίσω από τη σύνθετη σουίτα οργάνων που προστέθηκε πρόσφατα στο (μη επανδρωμένο) διαστημόπλοιο Europa Clipper θα αποκαλύψει εάν το φεγγάρι του πλανήτη Δία, Ευρώπη, έχει συνθήκες που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ζωή όπως την ξέρουμε.
Με λιγότερο από εννέα μήνες να απομένουν για την αντίστροφη μέτρηση της εκτόξευσης, η αποστολή Europa Clipper της NASA έχει δημιουργήσει ένα σημαντικό ορόσημο: τα επιστημονικά της όργανα έχουν προστεθεί στο τεράστιο διαστημόπλοιο, το οποίο συναρμολογείται στο Εργαστήριο του οργανισμού Jet Propulsion Laboratory (JPL) στη Νότια Καλιφόρνια.
Το διαστημικό σκάφος πρόκειται να εκτοξευθεί από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι (Kennedy Space Center) στη Φλόριντα τον προσεχή Οκτώβριο. Το μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο στη συνέχεια θα κατευθυνθεί προς το παγωμένο φεγγάρι του πλανήτη Δία, την Ευρώπη, όπου εκεί βρίσκεται ένας αλμυρός ωκεανός κάτω από την παγωμένη του επιφάνεια, και είναι πιθανόν να υπάρχουν συνθήκες κατάλληλες για ζωή. Το Europa Clipper δεν θα προσγειωθεί. Αντίθετα, μετά την άφιξη του στο σύστημα του Δία το 2030, θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Δία για τέσσερα χρόνια, πραγματοποιώντας 49 πτήσεις πάνω από την Ευρώπη, και χρησιμοποιώντας την ισχυρή σουίτα εννέα επιστημονικών οργάνων θα διερευνήσει τη δυνατότητα το φεγγάρι αυτό να είναι ένα δυνητικά φιλόξενο για την ζωή περιβάλλον.
Επιστημονικά Όργανα και Έρευνα
«Τα όργανα συνεργάζονται χέρι-χέρι για να απαντήσουν στις πιο πιεστικές ερωτήσεις μας σχετικά με την Ευρώπη», δήλωσε ο Robert Pappalardo της JPL, επιστήμονας έργου της αποστολής. «Θα μάθουμε τι κάνει την Ευρώπη τόσο ξεχωριστή ξεκινώντας από τον πυρήνα και το βραχώδες εσωτερικό της μέχρι τον ωκεανό και το παγωμένο της κέλυφος, αλλά και μέχρι την πολύ λεπτή ατμόσφαιρά της, και το διαστημικό της περιβάλλον».
Στην εικόνα βλέπουμε το Europa Clipper της NASA, με όλα του τα όργανά εγκατεστημένα, στο καθαρό δωμάτιο του High Bay 1 που είναι οι εγκαταστάσεις συναρμολόγησης διαστημικών σκαφών του οργανισμού JPL στις 19 Ιανουαρίου. Η σκηνή γύρω από το διαστημόπλοιο υψώθηκε για να υποστηρίξει ηλεκτρομαγνητικές δοκιμές.
Εικόνα: NASA/JPL-Caltech
Το σήμα κατατεθέν της επιστημονικής έρευνας του Europa Clipper είναι πώς όλα τα όργανα θα λειτουργούν συγχρονισμένα κατά τη συλλογή δεδομένων για την επίτευξη των επιστημονικών στόχων της αποστολής. Κατά τη διάρκεια κάθε πτήσης, η πλήρης σειρά οργάνων θα συγκεντρώνει μετρήσεις και εικόνες που θα ενωθούν για να απεικονίσουν την πλήρη εικόνα της Ευρώπης.
«Έχουμε καλύτερη επιστήμη αν λαμβάνουμε τις παρατηρήσεις ταυτόχρονα», δήλωσε ο Pappalardo. «Αυτό για το οποίο μοχθούμε είναι η ολοκλήρωση, έτσι ώστε ανά πάσα στιγμή να χρησιμοποιούμε όλα τα μέσα για να μελετήσουμε την Ευρώπη ταυτόχρονα και να μην χρειάζεται να εναλλασσόμαστε αναμεσά τους».
Η διεξοδική μελέτη του περιβάλλοντος της Ευρώπης
Μελετώντας το περιβάλλον γύρω από την Ευρώπη, οι επιστήμονες θα μάθουν περισσότερα για το εσωτερικό του φεγγαριού αυτού. Το διαστημόπλοιο φέρει ένα μαγνητόμετρο για να μετρήσει το μαγνητικό πεδίο γύρω από το φεγγάρι. Αυτά τα δεδομένα θα είναι βασικά για την κατανόηση του ωκεανού, επειδή το πεδίο αυτό δημιουργείται ή προκαλείται από την ηλεκτρική αγωγιμότητα του αλμυρού νερού του ωκεανού καθώς η Ευρώπη κινείται μέσα από το ισχυρό μαγνητικό πεδίο του Δία. Εργαζόμενοι παράλληλα με το μαγνητόμετρο ένα όργανο που θα αναλύσει το πλάσμα (φορτισμένα σωματίδια) γύρω από την Ευρώπη, το οποίο μπορεί να παραμορφώσει τα μαγνητικά πεδία. Μαζί λοιπόν με το όργανο αυτό οι επιστήμονες θα εξασφαλίσουν τις όσο το δυνατόν περισσότερο ακριβείς μετρήσεις.
Αυτό που θα ανακαλύψει η αποστολή για την ατμόσφαιρα της Ευρώπης θα προσφέρει επίσης πληροφορίες για την επιφάνεια και το εσωτερικό της. Ενώ η ατμόσφαιρα της είναι αμυδρή, με μόνο το ένα εκατοστό του δισεκατομμυριοστού της πίεσης της ατμόσφαιρας της Γης, οι επιστήμονες αναμένουν ότι η ατμόσφαιρα αυτή έχει μια σειρά από ενδείξεις για το φεγγάρι αυτό. Έχουν στοιχεία από διαστημικά και επίγεια τηλεσκόπια ότι μπορεί να υπάρχουν νέφη υδρατμών που αναδύονται κάτω από την επιφάνεια του φεγγαριού, καθώς και παρατηρήσεις από προηγούμενες αποστολές που δείχνουν ότι σωματίδια πάγου και σκόνης εκτοξεύονται στο διάστημα από κρούσεις μικρομετεωριτών.
Τρία όργανα θα βοηθήσουν στη διερεύνηση της ατμόσφαιρας και των σχετικών με αυτήν σωματιδίων: Ένα φασματόμετρο μάζας θα αναλύσει τα αέρια, ένας αναλυτής επιφανειακής σκόνης θα εξετάσει τη σκόνη, και ένας φασματογράφος θα συλλέξει το υπεριώδες φως για να αναζητήσει λοφία (εκροές) και να εντοπίσει πώς αλλάζουν οι ιδιότητες της δυναμικής ατμόσφαιρας με την πάροδο του χρόνου.
Επιφανειακή εξερεύνηση και ανάλυση του επιφανειακού περιβλήματος από πάγο
Εν τω μεταξύ, οι κάμερες του Europa Clipper θα παίρνουν φωτογραφίες ευρείας και στενής γωνίας της επιφάνειας, παρέχοντας τον πρώτο ολικό χάρτη υψηλής ανάλυσης της Ευρώπης. Οι στερεοσκοπικές, έγχρωμες εικόνες θα αποκαλύψουν τυχόν αλλαγές στην επιφάνεια από γεωλογική δραστηριότητα. Μια ξεχωριστή συσκευή απεικόνισης που μετρά τις θερμοκρασίες θα βοηθήσει τους επιστήμονες να εντοπίσουν θερμότερες περιοχές όπου το νερό ή οι πρόσφατες εναποθέσεις πάγου μπορεί να βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια.
Ένα φασματόμετρο απεικόνισης θα χαρτογραφήσει τους πάγους, τα άλατα και τα οργανικά μόρια στην επιφάνεια του φεγγαριού. Το εξελιγμένο σύνολο εικόνων θα υποστηρίξει επίσης την πλήρη σουίτα οργάνων συλλέγοντας γραφικά που θα παρέχουν ένα πλαίσιο για το σύνολο των δεδομένων που συλλέγονται.
Φυσικά, οι επιστήμονες χρειάζονται επίσης μια καλύτερη κατανόηση του ίδιου του κελύφους από πάγο. Εκτιμάται ότι έχει πάχος περίπου 10 έως 15 μίλια (15 έως 25 χιλιόμετρα), και αυτό το εξωτερικό περίβλημα μπορεί να είναι γεωλογικά ενεργό, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μοτίβα θραύσης που είναι ορατά στην επιφάνεια. Χρησιμοποιώντας το όργανο ραντάρ, η αποστολή θα μελετήσει το κέλυφος πάγου, συμπεριλαμβανομένης της αναζήτησης νερού μέσα και κάτω από αυτό. (Τα ηλεκτρονικά του οργάνου βρίσκονται τώρα στο διαστημόπλοιο, ενώ οι κεραίες του θα τοποθετηθούν στις ηλιακές συστοιχίες του διαστημικού σκάφους στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι αργότερα μέσα στο έτος.)
Τέλος, υπάρχει η εσωτερική δομή της Ευρώπης. Για να μάθουν περισσότερα γι' αυτή, οι επιστήμονες θα μετρήσουν το βαρυτικό πεδίο του φεγγαριού σε διάφορα σημεία της τροχιάς του γύρω από τον Δία. Παρατηρώντας πώς τα σήματα που μεταδίδονται από το διαστημόπλοιο έλκονται από τη βαρύτητα της Ευρώπης, η ομάδα μπορεί να πληροφορηθεί περισσότερα για το εσωτερικό του φεγγαριού. Οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν τον τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό του διαστημικού σκάφους για αυτήν την επιστημονική έρευνα.
Μαζί με τα εννέα όργανα και το σύστημα τηλεπικοινωνιών στο διαστημικό σκάφος, η ομάδα της αποστολής άρχισε να δοκιμάζει το πλήρες διαστημικό σκάφος για πρώτη φορά. Μόλις δοκιμαστεί πλήρως το Europa Clipper, η ομάδα θα στείλει το σκάφος στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι για να προετοιμαστεί για εκτόξευση με έναν πύραυλο τύπου SpaceX Falcon Heavy.
Επισκόπηση αποστολής και στόχοι
Ο κύριος επιστημονικός στόχος του Europa Clipper είναι να προσδιορίσει εάν υπάρχουν μέρη κάτω από το παγωμένο φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη, που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ζωή. Οι τρεις κύριοι επιστημονικοί στόχοι της αποστολής είναι να προσδιορίσει το πάχος του παγωμένου κελύφους του φεγγαριού και τις επιφανειακές του αλληλεπιδράσεις 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 τις αστροβιολογικές δυνατότητες για κατοικήσιμους κόσμους πέρα από τον πλανήτη μας.
