Od tej dobyCassini Misia vstúpila do systému Saturn a začala študovať svoje mesiace. Enceladus sa stal hlavným zdrojom záujmu. Keď sonda zistila oblaky vody a organických molekúl, ktoré vypukli z južnej polárnej oblasti Mesiaca, vedci začali špekulovať, že Enceladus môže mať vo svojom vnútri teplý vodný oceán - podobne ako Jupiterov mesiac Europa a ďalšie telá v našej slnečnej sústave.
V budúcnosti NASA dúfa, že do tohto systému vyšle ďalšiu misiu na ďalšie preskúmanie týchto oblakov a interiéru Enceladusu. Táto misia bude pravdepodobne zahŕňať nový nástroj, ktorý nedávno oznámila NASA, známy ako nástroj Submillimeter Enceladus Life Fundamentals (SELFI). Tento nástroj, ktorý bol navrhnutý tímom z NASA Goddard Space Flight Center, nedávno získal podporu pre ďalší rozvoj.
Pred Cassini misie, vedci si mysleli, že povrch Enceladusu bol zamrznutý. Avšak, Cassini údaje odhalili mierne kolísanie na obežnej dráhe Mesiaca, ktoré naznačovalo prítomnosť vnútorného oceánu. Podobne ako v Európe je to spôsobené prílivovými silami, ktoré spôsobujú ohýbanie v jadre, ktoré vytvára dostatok tepla na zadržanie tekutej vody vo vnútri. To vedie okolo južného pólu k prasknutiu ľadu a tvorbe trhlín.
Cassini Misia tiež objavila oblaky vychádzajúce z asi 100 rôznych prasklín, ktoré nepretržite rozprašovali ľadové častice, vodnú paru, oxid uhličitý, metán a ďalšie plyny do vesmíru. Aby sa tieto podrobnejšie študovali, NASA vyvíja niektoré ambiciózne nástroje, ktoré sa budú pri určovaní ich zloženia spoliehať na vlny milimetrových alebo vysokofrekvenčných (RF) a dozvedieť sa viac o vnútornom oceáne spoločnosti Enceladus.
Podľa vedúceho výskumníka SELFI Gordona China predstavuje SELFI významné zlepšenie oproti existujúcim zariadeniam s submilimetrovými vlnovými dĺžkami. Po nasadení zmeria stopy chemikálií v oblakoch vody a ľadových večierkoch, ktoré pravidelne vychádzajú z južných puklín Enceladus, známych aj ako „tigrie pruhy“. Okrem odhalenia chemického zloženia oceánu bude tento nástroj naznačovať aj jeho potenciál na podporu života.
Na Zemi sú hydrotermálne prieduchy domovom prosperujúcich ekosystémov a dokonca sa predpokladá, že sú miestom, kde sa na Zemi prvýkrát objavil život. Preto vedci netrpezlivo študujú hydrotermálnu aktivitu na mesiacoch, ako je Enceladus, pretože by mohli predstavovať najpravdepodobnejšie miesto na nájdenie mimozemského života v našej slnečnej sústave. Ako uviedol Chin v tlačovom vyhlásení agentúry NASA:
„Submilimetrové vlnové dĺžky, ktoré sú v dosahu vysokofrekvenčného rádia, nám umožňujú merať množstvo mnohých rôznych molekúl v studenom plyne. Môžeme prehľadať všetky oblaky, aby sme zistili, čo vychádza z Enceladusu. Vodná para a ďalšie molekuly môžu odhaliť niektoré z chémie oceánu a viesť kozmickú loď na najlepšiu cestu, aby preletla cez oblaky a priamo vykonala ďalšie merania. “
Molekuly ako voda, oxid uhličitý a ďalšie prvky vysielajú špecifické rádiofrekvencie, na ktoré sú citlivé submilimetrové spektrometre. Spektrálne čiary sú veľmi diskrétne a intenzita, pri ktorej vysielajú, sa môže použiť na kvantifikáciu ich existencie. Inými slovami, nástroje ako SELFI dokážu nielen určiť chemické zloženie vnútorného oceánu Enceladusu, ale aj množstvo týchto chemikálií.
Po celé desaťročia sa v kozmických vedách používajú spektrometre na meranie chemického zloženia planét, hviezd, komét a ďalších cieľov. Vedci sa nedávno pokúšali získať spektrá zo vzdialených planét, aby určili chemické zloženie ich atmosféry. Je to rozhodujúce, pokiaľ ide o nájdenie potenciálne obývateľných exoplaniet, pretože vodná para, dusík a plynný kyslík sú potrebné na celý život, ako ho poznáme.
Skenovanie v submilimetrovom pásme je relatívne nový proces, pretože prístroje citlivé na submilimeter sú zložité a je ťažké ich zostaviť. S pomocou financovania výskumu a vývoja NASA však Chin a jeho kolegovia zvyšujú citlivosť prístroja pomocou zosilňovača, ktorý zvýši signál na približne 557 GHz. Toto umožní SELFI detekovať stopy vody a plynov, ktoré prichádzajú z povrchu Enceladusu, ešte pár minút.
Medzi ďalšie vylepšenia patrí energeticky efektívnejší a flexibilnejší systém na spracovanie údajov s rádiovou frekvenciou, ako aj sofistikovaný digitálny spektrometer pre RF signál. Toto vylepšenie využije vysokorýchlostné programovateľné obvody na prevod vysokofrekvenčných údajov na digitálne signály, ktoré možno analyzovať na meranie množstva plynu, teplôt a rýchlostí z oblakov Enceladus.
Tieto vylepšenia umožnia SELFI simultánne detekovať a analyzovať 13 rôznych typov molekúl, medzi ktoré patria rôzne izotopy vody, metanolu, amoniaku, ozónu, peroxidu vodíka, oxidu siričitého a chloridu sodného (známy ako soľ). Za Enceladom je Chin presvedčený, že tím dokáže dostatočne vylepšiť nástroj pre navrhované budúce misie. "SELFI je skutočne nový," uviedol. "Je to jeden z najambicióznejších submilimetrových prístrojov, aké boli kedy postavené."
Napríklad v posledných rokoch si vedci všimli chumáčovú aktivitu prichádzajúcu z povrchu Európy. Aj tu je táto aktivita považovaná za výsledok geotermálnej aktivity, ktorá vysiela z povrchu Mesiaca teplý oblak vody na povrch. NASA už dúfa, že tieto oblaky a tie na Enceladuse preskúma pomocou vesmírneho teleskopu James Webb, ktorý bude nasadený v roku 2019.
Ďalšou možnosťou by bolo vybavenie navrhovaného nástroja Europa Clipper, ktorý sa má spustiť v rokoch 2022 až 2025, nástrojom, ako je SELFI. Balík nástrojov pre túto sondu už vyžaduje spektrometer, ale vylepšené submilimetrové a vysokofrekvenčné zariadenie by mohlo umožniť podrobnejší pohľad na oblúky Európy. Tieto údaje by mohli zasa vyriešiť desaťročnú debatu o tom, či je vnútro Európy schopný podporovať život.
V nadchádzajúcich desaťročiach je jednou z najväčších priorít prieskumu vesmíru skúmanie „Ocean Worlds“ slnečnej sústavy na známky života. Aby to bolo možné vidieť, NASA a ďalšie vesmírne agentúry sú zaneprázdnené vývojom potrebných nástrojov na vyčesávanie všetkých chemických a biologických ukazovateľov. V priebehu desiatich rokov by sme mohli mať šťastie, že život na Zemi nie je výnimkou, ale súčasťou väčšej normy.
