NASA medzi programom Europa Clipper a navrhovaným Europa Lander objasnila, že v nadchádzajúcom desaťročí má v úmysle vyslať misiu na tento ľadový mesiac Jupitera. Od tej doby Voyager 1 a 2 sondy uskutočňovali svoje historické prelety mesiaca v rokoch 1973 a 1974 - ktoré ponúkli prvé náznaky teplého vodného oceánu v interiéri mesiaca - vedci horlivo sledovali vrchol pod hladinou a videli, čo tam je.
Za týmto účelom NASA udelila grant tímu výskumníkov z Arizonskej štátnej univerzity na zostavenie a testovanie špeciálne navrhnutého seizometra, ktorý by lander použil na počúvanie interiéru Európy. Toto zariadenie, známe ako seizmometer na skúmanie podpovrchu Európy (SESE), pomôže vedcom určiť, či vnútro Európy prispieva k životu.
Podľa profilu pre Europa Lander by sa tento mikrofón namontoval na robotickú sondu. Po dosiahnutí povrchu mesiaca sa seizometer začal zhromažďovať informácie o európskom podpovrchovom prostredí. Zahŕňalo by to údaje o jeho prirodzených prílivoch a pohyboch v škrupine, ktoré by určovali hrúbku ľadového povrchu.
Tiež by sa určilo, či povrch má vrecká vody - t. J. Podpovrchové jazerá - a uvidí, ako často voda stúpa na povrch. Vedci už nejaký čas predpokladajú, že európsky „chaosový terén“ by bol ideálnym miestom na vyhľadávanie dôkazov o živote. Tieto vlastnosti, ktoré sú v podstate neusporiadaným zmätkom hrebeňov, trhlín a plání, sa považujú za miesta, kde podpovrchový oceán interaguje s ľadovou kôrou.
Preto by bolo najjednoduchšie nájsť akýkoľvek dôkaz organických molekúl alebo biologických organizmov. Astronómovia okrem toho zistili aj vodné oblaky pochádzajúce z európskeho povrchu. Tieto sa tiež považujú za jednu z najlepších stávok na nájdenie dôkazov o živote v interiéri. Predtým, ako sa dajú preskúmať priamo, je prvoradé určiť, kde sa nachádzajú nádrže s vodou pod ľadom a či sú spojené s vnútorným oceánom.
A tu by sa mali hrať nástroje ako SESE. Hongyu Yu je inžinierom prieskumného systému z ASU School of Earth and Space Exploration a vodcom tímu SESE. Ako uviedol v nedávnom článku organizácie ASU Now, „Chceme počuť, čo nám musí Európa povedať. A to znamená dať citlivé „ucho“ na povrch Európy. “
Zatiaľ čo myšlienka Europa Lander je stále v štádiu vývoja koncepcie, NASA pracuje na vývoji všetkých potrebných komponentov pre takúto misiu. Ako takú poskytli tímu ASU grant na vývoj a testovanie miniatúrneho seizometra, ktorý meria nie viac ako 10 cm (4 palce) na boku a ktorý by sa dal ľahko umiestniť na palubu robotického pristávača.
Dôležitejšie je, že ich seizmometer sa líši od bežných konštrukcií tým, že sa nespolieha na senzor hmotnosti a pružiny. Takýto návrh by bol nevhodný na misiu do iného tela v našej slnečnej sústave, pretože musí byť umiestnený vzpriamene, čo si vyžaduje, aby bol starostlivo zasadený a aby nebol rušený. A čo viac, senzor musí byť umiestnený v úplnom vákuu, aby sa zabezpečilo presné meranie.
Použitím mikroelektrického systému s tekutým elektrolytom pre snímač Yu a jeho tím vytvorili seizometer, ktorý môže pracovať v širšom rozsahu podmienok. "Náš dizajn sa vyhýba všetkým týmto problémom," uviedol. „Táto konštrukcia má vysokú citlivosť na širokú škálu vibrácií a môže pracovať v ľubovoľnom uhle k povrchu. A v prípade potreby môžu pri pristávaní tvrdo zasiahnuť zem. “
Ako vysvetlil Lenore Dai - chemický inžinier a riaditeľ Školy inžinierstva hmoty, dopravy a energie ASU - vďaka dizajnu je SESE tiež vhodný na skúmanie extrémnych prostredí - napríklad ľadového povrchu Európy. „Sme nadšení z možnosti vyvíjať elektrolyty a polyméry nad ich tradičné teplotné limity,“ uviedla. „Tento projekt je príkladom spolupráce naprieč disciplínami.“
SESE môže tiež poraziť bez toho, aby to ohrozilo jeho snímané hodnoty, ktoré sa testovali, keď ho tím udrel kladivom a zistil, že to aj potom fungovalo. Podľa seizmológa Edwarda Garnera, ktorý je tiež členom tímu SESE, sa to hodí. Landers má zvyčajne šesť až osem nôh, tvrdí, ktoré by sa dali spojiť seizometrami, aby sa z nich stali vedecké nástroje.
Ak by bolo na senzore toľko senzorov, vedci by mohli kombinovať údaje, čo by im umožnilo prekonať problém s rôznymi seizmickými vibráciami zaznamenanými každým z nich. Preto je nevyhnutné zabezpečiť, aby boli odolné.
„Seizmometre sa musia spojiť s pevnou zemou, aby fungovali čo najefektívnejšie. Ak má každá noha seizometer, mohli by sa pri pristávaní zatlačiť do povrchu, čím sa dosiahne dobrý kontakt so zemou. Môžeme tiež triediť vysokofrekvenčné signály zo signálov s dlhšou vlnovou dĺžkou. Napríklad malé meteority, ktoré dopadnú na povrch nie príliš ďaleko, by produkovali vysokofrekvenčné vlny a prílivy gravitačných ťahov z Jupitera a susedných mesiacov Európy by vytvorili dlhé pomalé vlny. ““
Takéto zariadenie by sa mohlo tiež ukázať ako kľúčové pre misie iných „morských svetov“ v rámci slnečnej sústavy, medzi ktoré patria Ceres, Ganymede, Callisto, Enceladus, Titan a ďalšie. Aj na týchto telách sa verí, že život môže veľmi dobre existovať v teplovodných oceánoch, ktoré ležia pod povrchom. Kompaktný, robustný seizometer, ktorý je schopný pracovať v prostredí s extrémnymi teplotami, by bol preto ideálny na štúdium ich interiérov.
A čo viac, misie tohto druhu by dokázali odhaliť, kde sú ľadové pláty na týchto telách najtenšie a teda kde sú najprístupnejšie vnútorné oceány. Keď to bude hotové, NASA a ďalšie vesmírne agentúry budú presne vedieť, kam poslať sondu (prípadne robotickú ponorku). Aj keď na to možno budeme musieť počkať niekoľko desaťročí!
