Jupitera apledojušais mēness Europa ir viena no visvairāk satraucošajām izpētes pasaulēm - tieši tāpēc NASA zinātnieki dziļi sāk izstrādāt Europa Clipper - kosmosa kuģi, kura mērķis ir sagraut tā noslēpumus.
Europa Clipper sāks darboties drīz kā 2023. gadā, pēc tam dodoties uz Jupitera sistēmu, lai iegūtu apmēram 40 tuvu braucienus virs noslēpumainā ledainā mēness. Tiklīdz tas ieradīsies, kosmosa kuģis apkopos būtisku informāciju par Mēness ģeoloģiju, sastāvu un slēpto iekšējo okeānu. Bet pirms komanda var ķerties pie kosmosa kuģa būvēšanas, ir jāiziet viens pēdējais pārskats.
"Eiropa, kuru mēs īsti neiegūstam, ir šie patiešām galvenie noslēpumi, kurus mēs cenšamies saprast," Space.com pastāstīja Roberts Pappalardo, planētas zinātnieks NASA Jet reaktīvās vilces laboratorijā un misijas projekta zinātnieks. "[Europa Clipper] mums tik daudz pastāstīs par to, kā darbojas ledus pavadoņi ... un ledus pavadoņi, iespējams, ir visizplatītākā apdzīvojamā vide Visumā, tāpēc tas ir aizraujoši." [Fotoattēli: Eiropa, noslēpumainais ledus mēness Jupiters]
Jebkura dzīvība uz ledaina mēness nebūtu virspusēja: tā būtu paslēpta iekšējos okeānos, kur tuvējās planētas smaguma spēks uztur ūdeni šķidru. Visu dzīvi, kādu mēs to šobrīd zinām, vajag ūdeni. Turklāt ģeoloģiskā darbība uz jūras grīdas varētu nodrošināt ķīmiskas vielas mikroorganismu barošanai. un ledus bloķētu bīstamu starojumu, kas rada virsmu. Tātad, lai gan Europa ir darāmā ar daudzām citām zinātnēm, izpratne par tās izmantojamību vai tās trūkumu ir galvenais misijas elements. "Cilvēkiem tas rūp, cilvēki vēlas uzzināt par šo noslēpumaino pasauli, kas varētu apdzīvot dzīvi," sacīja Pappalardo. "Tas ir patiešām svarīgs iemesls to darīt."
Kosmosa kuģim būs deviņu instrumentu komplekts, kas paredzēts darbam kopā, lai atrisinātu dažus no šiem lielajiem noslēpumiem un novērtētu, cik patiesībā Mēness ir apdzīvojams. Vizītes laikā kosmosa kuģis atradīsies tikai 15,5 jūdžu (25 kilometru) attālumā no Europa virsmas, un tas vien ir labi zinātnes pārstāvjiem misijā. "Mēs atgūsim fantastiskus attēlus," Space.com pastāstīja vietnes Europa Clipper personālzinātniece Kristīna Rišija.
Šim ledus apvalkam ir daudz noslēpumu, ne mazākais no tiem, cik biezs tas ir. Visizplatītākās virsmas pazīmes ir grēdas, un zinātnieki nav pārliecināti, kā tās veidojas. Ledus spraugas var ļaut jūras ūdens plūdiem izšauties kosmosā, kā tas notiek arī Saturna slavenākajā ledainā mēness Enceladusā.
Un šķiet, ka ir kaut kāds process, kas ietver ledus gabalu pārvietošanu pa Europa virsmu, bet detaļas par to, kas to virza, joprojām ir noslēpums. "No ģeoloģijas viedokļa ir tik daudz, ko mēs vēl neesam redzējuši, un mēs tikai iegūstam inklināciju," Space.com pastāstīja Deivids Senske, Europa Clipper projekta zinātnieka vietnieks.
Lai novērstu šos noslēpumus, kosmosa kuģis, tā instrumenti un tā vadītāji balstās uz iepriekšējo misiju izstrādāto taktiku. Tāpat kā Juno, kosmosa kuģis paļausies uz saules enerģiju Jupitera sistēmas aukstajos apgabalos. Un tāpat kā Cassini Enceladus, Clipper varēja lidot cauri. [Ūdens plūmes uz Europa: atklājums attēlos]
Bet ir arī jauni izaicinājumi, kas jārisina, piemēram, izvēloties ceļu, pa kuru kosmosa kuģis varētu sekot ap Jupitera sistēmu, procesā, ko sauc par trajektorijas plānošanu, kuru Senske jokojot sauc par “melno maģiju”. (Kosmosa kuģis neradīs tiešu orbītu Eiropā, jo, ja tas notiktu, tas saņemtu pārāk daudz starojuma. Bet arī šis ierobežojums sniedz priekšrocības - piemēram, palūrēt citu mēnesi. "Io notiek tieši tur," sacīja Ričijs. " Kurš nevēlas skatīties uz planētas ķermeni, kas izskatās kā ar bakām pārņemts bezdibenis? ")
Trajektorijas plānošana ir sarežģīts matemātikas darbs, un galīgā izvēle precīzi noteiks, ko var darīt zinātnes laikā, kad misija pāriet pāri Eiropai. Tāpēc trajektorijas komanda nāk klajā ar komplektu iespējām, kuras katra instrumenta komandas var novērtēt, lai izvēlētos to, kurai ir labākais zinātnes potenciāls kopumā.
Tas ir atsevišķs process no kosmosa kuģa maršruta noteikšanas līdz Jupitera sistēmai, kas vispirms gaida NASA lēmumu par misijas palaišanas transportlīdzekli. Clipper trīs gadu braucienā brauks vai nu aģentūras pašas izveidotā Space Launch System, vai arī SpaceX Falcon Heavy, kas pagarinātu braucienu uz pieciem vai sešiem gadiem.
Kamēr viņi gaida lēmumu, komanda koncentrējas uz pašreizējiem šķēršļiem: pievēršas jautājumiem, kas radušies, pārskatot atsevišķus projekta komponentus un to mijiedarbību. Pēc tam, kad tie tiks uzrunāti, projekts nonāks tā, ko misijas dizaineri sauc par C fāzi, kurā ietilpst projekta galīgā budžeta noteikšana un reālā kosmosa kuģa būvniecības sākšana. "Tieši tad sākas jautrība," sacīja Ričijs.
Tikmēr galvenais risks ir tāds, ka viens kosmosa kuģa gabals varētu mazliet pārāk tālu sasniegt citus, padarot inženieriem grūtāku visu salikt kopā. "Jebkurai komandai tas vienmēr ir saspringts laiks, taču es domāju, ka šī komanda ar to rīkojas diezgan labi, un es domāju, ka mēs visi esam satraukti sākt veidot," sacīja Ričijs. "Tas ir tāds kā sarežģīts Tetris variants, kurā šī rinda ir ļoti lieliska un citi sakārtojumi sāk sakārtoties un strādāt, taču vēlaties pārliecināties, ka nesaņemat šo pārāk tālu priekšā pārējiem. no viņiem."
Pappalardo, kurš bija iesaistīts misijā tās agrākajās dienās un atceras cīņu, lai izveidotu atbalstu tai, process ir kļuvis par virpuļvētru.
"Tas ir pārsteidzoši, mums ir jāvirzās tik ātri, lai nonāktu pie palaišanas, kas ne agrāk kā būs 2023. gads," viņš teica. "Dažreiz jūs apstājaties un saprotat, ka atrodaties šajā upē, kas steidzas garām, un tas jūs tikai nes, jo ir tik daudz darāmu lietu."
