Starp Europa Clipper un ierosināto Europa Lander NASA ir skaidri norādījusi, ka tā plāno nosūtīt misiju uz šo apledojušo Jupitera mēnesi nākamajā desmitgadē. Kopš Voyager 1 un 2 zondes veica savus vēsturiskos mēness lidojumus 1973. un 1974. gadā - kas parādīja pirmās norādes par siltā ūdens okeānu Mēness interjerā - zinātnieki ir vēlējušies nokļūt virs zemes virsas un redzēt, kas tur atrodas.
Lai to panāktu, NASA ir piešķīrusi subsīdiju pētnieku komandai no Arizonas štata universitātes, lai izveidotu un pārbaudītu īpaši izstrādātu seismometru, kuru krastmala izmantotu, lai noklausītos Eiropas interjeru. Šī ierīce, kas pazīstama kā seismometrs, lai izpētītu Europa virsmu (SESE), palīdzēs ierīcei zinātniekiem noteikt, vai Europa interjers veicina dzīvību.
Saskaņā ar Europa Lander profilu, šis mikrofons tiks uzstādīts uz robotizētās zondes. Tiklīdz seismometrs būs sasniedzis mēness virsmu, tas sāks vākt informāciju par Europa virszemes vidi. Tas ietvertu datus par tā dabiskajām plūdmaiņām un kustību čaumalā, kas noteiktu ledus virsmas biezumu.
Tas arī noteiktu, vai virsmai ir ūdens kabatiņas - t.i., pazemes ezeri - un redzētu, cik bieži ūdens paceļas uz virsmu. Jau kādu laiku zinātniekiem ir radušās aizdomas, ka Eiropas “haosa reljefs” būtu ideāla vieta dzīves pierādījumu meklēšanai. Tiek uzskatīts, ka šīs pazīmes, kas būtībā ir grumbu, plaisu un līdzenumu sajaukums, ir vietas, kur virszemes okeāns mijiedarbojas ar ledaino garoza.
Kā tādus jebkurus organisko molekulu vai bioloģisko organismu pierādījumus būtu visvieglāk tur atrast. Turklāt astronomi ir atklājuši arī ūdens plūsmas, kas nāk no Eiropas virsmas. Šīs tiek uzskatītas arī par vienu no labākajām likmēm, lai atrastu dzīves liecības interjerā. Bet pirms tos var tieši izpētīt, ir ārkārtīgi svarīgi noteikt, kur zem ledus atrodas ūdens rezervuāri un vai tie ir savienoti ar iekšējo okeānu.
Un šajā vietā tiks izmantoti tādi instrumenti kā SESE. Hongyu Yu ir ASU Zemes un kosmosa izpētes skolas izpētes sistēmu inženieris un SESE komandas vadītājs. Kā viņš teica nesenā ASU Now rakstā: “Mēs vēlamies dzirdēt to, kas mums ir jāsaka Europa. Un tas nozīmē jutīgas “auss” ievietošanu uz Eiropas virsmas. ”
Kamēr Europa Lander ideja joprojām ir koncepcijas izstrādes stadijā, NASA strādā, lai izstrādātu visus šādai misijai nepieciešamos komponentus. Kā tādi viņi ASU komandai ir piešķīruši dotību, lai izstrādātu un pārbaudītu savu miniatūru seismometru, kura izmērs sānos nepārsniedz 10 cm (4 collas) un kuru var viegli uzstādīt uz robotizēta zemētāja.
Vēl svarīgāk ir tas, ka to seismometrs atšķiras no parastajiem dizainparaugiem ar to, ka tas nepaļaujas uz masas un atsperes sensoru. Šāds dizains nebūtu piemērots misijai uz citu ķermeni mūsu Saules sistēmā, jo tas jānovieto taisni, kas prasa, lai tas būtu rūpīgi iestādīts un netiktu traucēts. Turklāt sensors ir jānovieto pilnīgā vakuumā, lai nodrošinātu precīzus mērījumus.
Izmantojot sensoram mikroelektrisko sistēmu ar šķidru elektrolītu, Ju un viņa komanda ir izveidojuši seismometru, kas var darboties plašākā diapazonā. "Mūsu dizains novērš visas šīs problēmas," viņš teica. “Šim dizainam ir augsta jutība pret plašu vibrāciju diapazonu, un tas var darboties jebkurā leņķī pret virsmu. Un, ja nepieciešams, nolaišanās laikā viņi var smagi sist zemi. ”
Kā skaidroja Lenore Dai - ķīmijas inženiere un ASU Materiālu, transporta un enerģijas inženierzinātņu skolas direktore, dizains arī padara SESE labi piemērotu ekstrēmas vides izpētei - piemēram, Europa ledainajai virsmai. "Mēs esam priecīgi par iespēju attīstīt elektrolītus un polimērus, pārsniedzot tradicionālās temperatūras robežas," viņa sacīja. "Šis projekts arī parāda sadarbību starp disciplīnām."
SESE var veikt arī pukstēšanu, neapdraudot sensora rādījumus, kas tika pārbaudīts, kad komanda to pārsteidza ar kamanu āmuru un konstatēja, ka tas joprojām darbojas pēc tam. Pēc seismologa Edvarda Garnero, kurš ir arī SESE komandas loceklis, teiktā, tas noderēs. Viņš apgalvo, ka zemēm parasti ir sešas līdz astoņas kājas, kuras varētu savienot ar seismometriem, lai tās pārvērstu par zinātniskiem instrumentiem.
Šāda daudz sensoru piezemēšanās dod zinātniekiem iespēju apvienot datus, ļaujot viņiem pārvarēt jautājumu par mainīgajām seismiskajām vibrācijām, kuras reģistrē katrs. Tāpēc ir jānodrošina, lai tie būtu izturīgi.
“Seismometriem ir jābūt savienotiem ar pamatīgu zemi, lai tie darbotos visefektīvāk. Ja katrai kājai ir seismometrs, nolaišanās laikā to var iebīdīt virsmā, nodrošinot labu kontaktu ar zemi. Mēs varam arī atšķirt augstfrekvences signālus no garāka viļņa garuma. Piemēram, mazi meteorīti, kas nonāk virspusē ne pārāk tālu, radītu augstas frekvences viļņus, un Jupitera un Eiropas kaimiņu pavadoņu gravitācijas vilkmes plūst gariem, lēniem viļņiem. ”
Šāda ierīce varētu izrādīties izšķiroša arī misijās ar citām “okeāna pasaulēm” Saules sistēmā, kurās ietilpst Ceresa, Ganimēde, Callisto, Enceladus, Titāns un citas. Tiek uzskatīts, ka arī uz šiem ķermeņiem dzīvība ļoti labi varētu pastāvēt siltā ūdens okeānos, kas atrodas zem virsmas. Kā kompakts, izturīgs seismometrs, kas spēj darboties ārkārtējas temperatūras apstākļos, būtu ideāli piemērots, lai izpētītu to interjeru.
Turklāt šāda veida misijas spētu atklāt, kur ledus loksnes uz šīm virsmām ir visplānākās un līdz ar to kur okeāni ir vispieejamākie. Kad tas būs izdarīts, NASA un citas kosmosa aģentūras precīzi zinās, kur sūtīt zondi (vai, iespējams, robotizēto zemūdeni). Lai gan mums, iespējams, nāksies to gaidīt dažas desmitgades!
