In een grote stap voorwaarts op een lang gedroomde missie om de bewoonbaarheid van de ondergrondse oceaan van de mysterieuze maan Europa van Jupiter te onderzoeken, kondigden topambtenaren van de NASA vandaag, dinsdag 26 mei, de selectie aan van negen wetenschappelijke instrumenten die zullen vliegen op de langverwachte dienst van het bureau. planetaire wetenschapsmissie naar een intrigerende wereld waarvan veel wetenschappers vermoeden dat ze het leven kunnen ondersteunen.
"We zijn op weg naar Europa", verklaarde John Grunsfeld, associate administrator van NASA's Science Mission Directorate in Washington, tijdens een persconferentie die vandaag NASA's plannen schetst voor een missie gewijd aan de lancering in het begin tot midden van de jaren 2020. "Het is een missie om te inspireren."
'We proberen grote vragen te beantwoorden. Zijn we alleen?"
'Het jonge oppervlak lijkt in contact te staan met een onderzeese oceaan.'
Het doel van de Europa-missie is om te onderzoeken of de prikkelende ijzige Joviaanse maan, vergelijkbaar in grootte met de maan van de aarde, omstandigheden zou kunnen herbergen die geschikt zijn voor de evolutie en duurzaamheid van leven in de vermoedelijke oceaan.
Het zal worden uitgerust met camera's met hoge resolutie, radar en spectrometers, meerdere generaties boven alles om het oppervlak in ongekende details in kaart te brengen en de samenstelling en het ondergrondse karakter van de maan te bepalen. En het zal zoeken naar ondergrondse meren en proberen uitbarstende damppluimen te proeven zoals die tegenwoordig voorkomen op de kleine maan Enceladus van Saturnus.
"Europa heeft ons geprikkeld met zijn raadselachtige ijzige oppervlak en het bewijs van een uitgestrekte oceaan, in navolging van de verbazingwekkende gegevens van 11 flybys van het Galileo-ruimtevaartuig meer dan tien jaar geleden en recente Hubble-waarnemingen die suggereren dat waterpluimen uit de maan schieten", zegt Grunsfeld.
"We zijn enthousiast over het potentieel van deze nieuwe missie en deze instrumenten om de mysteries van Europa te ontrafelen in onze zoektocht naar bewijzen van leven buiten de aarde."
Planetaire wetenschappers verlangen al lang naar een snelle terugkeer op Europa, sinds de baanbrekende ontdekkingen van NASA's Galileo Jupiter-orbiter in de jaren negentig lieten zien dat de buitenaardse wereld een substantiële en diepe ondergrondse oceaan bezat onder een ijzige schaal die lijkt te interageren met en het oppervlak te veranderen in recente tijden.
NASA's Europa-missie zou misschien al in 2022 van de grond komen, afhankelijk van de begrotingstoewijzing en raketselectie, waarvan de kandidaten het Heavy Lift Space Launch System (SLS) omvatten.
De sonde op zonne-energie zal gedurende een missie van drie jaar in een baan om Jupiter gaan.
"Het missieconcept is dat het meerdere flyby's van Europa zal uitvoeren", zei Jim Green. directeur, Planetary Science Division, NASA Headquarters, tijdens de briefing.
“Het doel is om te bepalen of Europa een bewoonbare plaats is. Het toont weinig kraters, een bruine kauwgom op het oppervlak en scheuren waar de ondergrond het oppervlak raakt. Er kunnen organische stoffen en voedingsstoffen tussen de verkleuring aan de oppervlakte zitten. '
Europa staat op of bijna bovenaan de lijst voor de meest waarschijnlijke plaatsen in ons zonnestelsel die het leven zouden kunnen ondersteunen. Mars staat ook bovenaan de lijst en wordt momenteel verkend door een vloot van NASA-robotsondes, waaronder Surface Rovers Curiosity and Opportunity.
"Europa is een van die kritieke gebieden waar we van mening zijn dat de omgeving perfect is voor de mogelijke ontwikkeling van het leven", aldus Green. "Deze missie zal die stap zijn die ons helpt die omgeving te begrijpen en ons hopelijk een indicatie geeft van hoe bewoonbaar de omgeving zou kunnen zijn."
De exacte dikte van Europa's ijsschaal en de omvang van de ondergrondse oceaan is niet bekend.
De dikte van de ijsschaal is door sommige wetenschappers afgeleid als misschien slechts 5 tot 10 kilometer dik op basis van gegevens van Galileo, de Hubble-ruimtetelescoop, een Cassini-flyby en andere waarnemingen op de grond en in de ruimte.
De mondiale oceaan is misschien wel tweemaal het volume van al het water op aarde. Onderzoek wijst uit dat het zout is, organische stoffen kan bevatten en een rotsachtige zeebodem heeft. Getijdenverwarming van Jupiter zou de energie kunnen leveren voor vermenging en chemische reacties, aangevuld met onderzeese vulkanen die warmte en mineralen uitspuwen om levende wezens te ondersteunen, als ze bestaan.
"Europa zou de beste plek in het zonnestelsel kunnen zijn om naar het huidige leven buiten onze thuisplaneet te zoeken", aldus NASA-functionarissen.
De instrumenten die vandaag door NASA zijn gekozen, zullen de vraag naar bewoonbaarheid helpen beantwoorden, maar het zijn op zichzelf geen instrumenten voor levensdetectie. Dat zou een vervolgmissie vereisen.
"Ze kunnen aanwijzingen voor leven vinden, maar het zijn geen levensdetectoren", zegt Curt Niebur, Europa-wetenschapper bij het NASA-hoofdkantoor in Washington. "We hebben momenteel niet eens consensus in de wetenschappelijke gemeenschap over wat we zouden meten dat iedereen met vertrouwen zou vertellen dat dit ding waar je naar kijkt, leeft. Het bouwen van een levensdetector is ongelooflijk moeilijk. ”
'Tijdens de driejarige missie zal de orbiter 45 close flyby's van Europa uitvoeren', vertelde Niebur aan Space Magazine. 'Deze zullen ongeveer elke twee tot drie weken plaatsvinden.'
De dichtbijgelegen flyby's variëren in hoogte van 16 mijl tot 1.700 mijl (25 kilometer tot 2.700 kilometer).
'De massaspectrometer heeft een bereik van 1 tot 2000 dalton,' vertelde Niebur me. 'Dat is een veel groter bereik dan Cassini. Er zullen echter geen middelen aan boord zijn om de chiraliteit te bepalen. ' De aanwezigheid van chirale verbindingen kan een indicator zijn voor het leven.
Op dit moment bevindt de Europa-missie zich in de formuleringsfase met een budget van ongeveer $ 10 miljoen dit jaar en $ 30 miljoen in 2016. In de komende drie jaar zal het missieconcept worden gedefinieerd.
De missie zal naar verwachting tussen de $ 2 miljard of meer kosten.
Hier is een NASA-beschrijving van de 9 geselecteerde instrumenten:
Plasma-instrument voor magnetisch klinken (PIMS) - hoofdonderzoeker Dr. Joseph Westlake van het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), Laurel, Maryland. Dit instrument werkt samen met een magnetometer en is de sleutel tot het bepalen van Europa's ijsdikte, oceaandiepte en zoutgehalte door het magnetische inductiesignaal voor plasmastromen in Europa te corrigeren.
Binnenkarakterisering van Europa met behulp van magnetometrie (ICEMAG) - hoofdonderzoeker Dr. Carol Raymond van NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Californië. Deze magnetometer meet het magnetische veld in de buurt van Europa en leidt - in samenwerking met het PIMS-instrument - de locatie, dikte en het zoutgehalte van de ondergrondse oceaan van Europa af met behulp van elektromagnetisch klinken met meerdere frequenties.
Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE) - hoofdonderzoeker Dr. Diana Blaney van JPL. Dit instrument zal de samenstelling van Europa onderzoeken en de verdelingen van organische stoffen, zouten, zure hydraten, waterijsfasen en andere materialen identificeren en in kaart brengen om de bewoonbaarheid van Europa's oceaan te bepalen.
Europa Imaging System (EIS) - hoofdonderzoeker Dr. Elizabeth Turtle van APL. De groothoek- en smalhoekcamera's op dit instrument zullen het grootste deel van Europa in kaart brengen met een resolutie van 50 meter (164 voet), en beelden van gebieden van het Europese oppervlak tot 100 keer hogere resolutie opleveren.
Radar voor Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) - hoofdonderzoeker Dr. Donald Blankenship van de Universiteit van Texas, Austin. Dit ijs-penetrerende radarinstrument met dubbele frequentie is ontworpen om de ijzige korst van Europa te karakteriseren en te laten klinken van het nabije oppervlak naar de oceaan, en onthult de verborgen structuur van Europa's ijsschaal en potentieel water daarbinnen.
Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS) - hoofdonderzoeker Dr. Philip Christensen van de Arizona State University, Tempe. Deze "hittemelder" zal een multi-spectrale thermische beeldvorming met hoge ruimtelijke resolutie van Europa bieden om actieve locaties te helpen detecteren, zoals potentiële ventilatieopeningen die waterpluimen de ruimte in blazen.
MAss-spectrometer voor planetaire verkenning / Europa (MASPEX) - hoofdonderzoeker Dr. Jack (Hunter) Waite van het Southwest Research Institute (SwRI), San Antonio. Dit instrument zal de samenstelling van het oppervlak en de ondergrondse oceaan bepalen door de extreem zwakke atmosfeer van Europa en al het oppervlaktemateriaal dat in de ruimte wordt uitgestoten, te meten.
Ultraviolette spectrograaf / Europa (UVS) - hoofdonderzoeker Dr. Kurt Retherford van SwRI. Dit instrument zal dezelfde techniek gebruiken die door de Hubble-ruimtetelescoop wordt gebruikt om de waarschijnlijke aanwezigheid van waterpluimen die uit het oppervlak van Europa komen, te detecteren. UVS kan kleine pluimen detecteren en levert waardevolle gegevens over de samenstelling en dynamiek van de ijle atmosfeer van de maan.
SUrface Dust Mass Analyzer (SUDA) - hoofdonderzoeker Dr. Sascha Kempf van de Universiteit van Colorado, Boulder. Dit instrument meet de samenstelling van kleine, vaste deeltjes die uit Europa worden uitgestoten, en biedt de mogelijkheid om het oppervlak en potentiële pluimen direct te bemonsteren op flybys op lage hoogte.
Blijf hier op de hoogte voor Ken's voortdurende nieuws over aarde en planetaire wetenschap en bemande ruimtevaart.
