Od té dobyCassini mise vstoupila do systému Saturn a začala studovat své měsíce, Enceladus se stal hlavním zdrojem zájmu. Jakmile sonda zjistila oblaky vody a organických molekul, které propukly z jižní polární oblasti Měsíce, vědci začali spekulovat, že Enceladus může ve svém vnitřku vlastnit oceán teplé vody - podobně jako Jupiterův měsíc Evropa a další těla v naší Sluneční soustavě.
V budoucnu NASA doufá, že do tohoto systému vyšle další misi, která tyto oblaky a interiér Enceladus dále prozkoumá. Tato mise bude pravděpodobně zahrnovat nový nástroj, který nedávno oznámila NASA, známý jako nástroj Submillimeter Enceladus Life Fundamentals (SELFI). Tento nástroj, který byl navržen týmem z NASA Goddard Space Flight Center, nedávno získal podporu pro další rozvoj.
Před Cassini mise, vědci si mysleli, že povrch Enceladus byl zmrzlý pevný. Nicméně, Cassini data odhalila mírný výkyv na oběžné dráze měsíce, který naznačoval přítomnost vnitřního oceánu. Podobně jako v Evropě je to způsobeno přílivovými silami, které způsobují ohýbání v jádru, které vytváří dostatečné teplo, aby zadržovalo kapalnou vodu v interiéru. Kolem jižního pólu to vede k praskání ledu a tvorbě trhlin.
Cassini mise také objevila chocholy vycházející z asi 100 různých trhlin, které nepřetržitě chrlily ledové částice, vodní páru, oxid uhličitý, metan a další plyny do vesmíru. Abychom je mohli podrobněji prostudovat, NASA vyvíjí některé ambiciózní nástroje, které budou při určování jejich složení spoléhat na vlny milimetrových nebo vysokofrekvenčních (RF) a dozvědět se více o vnitřním oceánu Enceladus.
Podle vedoucího výzkumného týmu SELFI Gordona China představuje SELFI významné zlepšení oproti stávajícím zařízením s submilimetrovými vlnovými délkami. Jakmile bude nasazen, bude měřit stopy chemikálií v oblacích vody a ledových večírcích, které pravidelně vycházejí z jižních trhlin Enceladus, známých také jako „tygří pruhy“. Kromě odhalení chemického složení oceánu tento nástroj také naznačí, že má potenciál pro podporu života.
Na Zemi jsou hydrotermální průduchy domovem prosperujících ekosystémů a jsou dokonce podezření, že jsou místem, kde se na Zemi poprvé objevil život. Proto vědci tak dychtivě studují hydrotermální aktivitu na měsících, jako je Enceladus, protože tito by mohli představovat nejpravděpodobnější místo k nalezení mimozemského života v naší sluneční soustavě. Jak naznačil Chin v tiskovém prohlášení NASA:
„Submilimetrové vlnové délky, které jsou v dosahu vysokofrekvenčního rádia, nám umožňují měřit množství mnoha různých druhů molekul v chladném plynu. Můžeme prohledat všechny oblaky, abychom zjistili, co vychází z Enceladus. Vodní pára a další molekuly mohou odhalit některé z chemie oceánu a vést kosmickou loď na nejlepší cestu k letu přes oblaky a provádět další měření přímo. “
Molekuly jako voda, oxid uhličitý a další prvky vysílají specifické rádiové frekvence, na které jsou citlivé submilimetrové spektrometry. Spektrální čáry jsou velmi diskrétní a intenzitu, kterou vysílají, lze použít ke kvantifikaci jejich existence. Jinými slovy, nástroje jako SELFI budou nejen schopny určit chemické složení vnitřního oceánu Enceladus, ale také množství těchto chemikálií.
Po celá desetiletí se v kosmických vědách používají spektrometry k měření chemického složení planet, hvězd, komet a dalších cílů. V poslední době se vědci pokoušejí získat spektra ze vzdálených planet, aby určili chemické složení jejich atmosféry. To je rozhodující, pokud jde o nalezení potenciálně obývatelných exoplanet, protože vodní páry, dusík a plynný kyslík jsou nezbytné pro život, jak jej známe.
Provedení skenování v submilimetrovém pásmu je však relativně nový proces, protože přístroje citlivé na submilimetr jsou složité a obtížně sestavitelné. Chin a jeho kolegové však pomocí financování výzkumu a vývoje NASA zvyšují citlivost nástroje pomocí zesilovače, který zvýší signál na přibližně 557 GHz. To umožní SELFI detekovat i nepatrné stopy vody a plynů přicházejících z povrchu Enceladusu.
Mezi další vylepšení patří energeticky účinnější a flexibilnější systém pro vysokofrekvenční zpracování dat, jakož i sofistikovaný digitální spektrometr pro RF signál. Toto pozdější vylepšení bude využívat vysokorychlostní programovatelné obvody pro převod RF dat na digitální signály, které lze analyzovat pro měření množství plynu, teplot a rychlostí z oblaků Enceladus.
Tato vylepšení umožní SELFI simultánně detekovat a analyzovat 13 různých typů molekul, které zahrnují různé izotopy vody, methanolu, amoniaku, ozonu, peroxidu vodíku, oxidu siřičitého a chloridu sodného (aka. Sůl). Za Enceladem se Chin domnívá, že tým dokáže dostatečně vylepšit nástroj pro navrhované budoucí mise. "SELFI je opravdu nový," řekl. "Je to jeden z nejambicióznějších submilimetrů, jaké kdy byly postaveny."
Například v posledních letech vědci spatřili chocholní aktivitu pocházející z povrchu Evropy. I zde je tato aktivita považována za výsledek geotermální aktivity, která vysílá teplé vodní paprsky z vnitřního oceánu měsíce na povrch. NASA již doufá, že prozkoumá tyto oblaky a ty na Enceladusu pomocí kosmického dalekohledu James Webb, který bude nasazen v roce 2019.
Další možností by bylo vybavit navrhovaný modul Europa Clipper, který má být spuštěn v letech 2022 až 2025, nástrojem, jako je SELFI. Balíček nástrojů pro tuto sondu již vyžaduje spektrometr, ale vylepšené submilimetrové a vysokofrekvenční zařízení by mohlo umožnit podrobnější pohled na chocholy Evropy. Tato data by zase mohla vyřešit desetiletou debatu o tom, zda je evropský interiér schopen život podporovat.
V nadcházejících desetiletích je jednou z největších priorit průzkumu vesmíru prozkoumání „Ocean Worlds“ sluneční soustavy na známky života. Abychom to mohli vidět, NASA a další kosmické agentury jsou zaneprázdněny vývojem nezbytných nástrojů pro vyčesávání všech chemických a biologických ukazatelů. Během deseti let bychom mohli s trochou štěstí jen zjistit, že život na Zemi není výjimkou, ale součástí větší normy.
