Mezi evropským strojem Clipper a navrhovaným portálem Europa Lander objasnila NASA, že v nadcházejícím desetiletí hodlá vyslat misi na tento ledový měsíc Jupiteru. Od té doby Voyager 1 a 2 sondy provedly své historické prolétání Měsíce v letech 1973 a 1974 - které nabídly první náznaky teplého vodního oceánu v měsíčním interiéru - vědci se horlivě snažili vrcholit pod hladinou a zjistit, co tam je.
Za tímto účelem vydala NASA tým vědců z Arizonské státní univerzity grant na výstavbu a testování speciálně navrženého seismometru, který by lander použil k poslechu vnitrozemí Evropy. Toto zařízení, známé jako seismometr pro zkoumání podpovrchové vrstvy Evropy (SESE), pomůže vědcům určit, zda je vnitřek Evropy příznivý pro život.
Podle profilu pro Europa Lander by byl tento mikrofon připevněn k robotické sondě. Jakmile se dostane na povrch měsíce, seismometr začne sbírat informace o evropském podpovrchovém prostředí. To by zahrnovalo údaje o jeho přirozených odlivech a pohybech uvnitř skořepiny, které by určovaly tloušťku ledového povrchu.
Také by určilo, zda povrch má kapsy vody - tj. Podpovrchová jezera - a uvidí, jak často voda stoupá na povrch. Vědci již nějakou dobu předpokládali, že evropský „chaosový terén“ bude ideálním místem pro hledání důkazů o životě. Předpokládá se, že tyto rysy, které jsou v podstatě neuspořádaným nepořádkem hřebenů, trhlin a plání, jsou místy, kde podpovrchový oceán interaguje s ledovou kůrou.
Jakýkoli důkaz organických molekul nebo biologických organismů by tedy byl nejsnadnější najít tam. Astronomové navíc zjistili vodní paprsky přicházející z evropského povrchu. Jsou také považovány za jeden z nejlepších sázek na nalezení důkazů o životě v interiéru. Předtím, než je lze prozkoumat přímo, je rozhodující zjistit, kde se pod ledem zdržují vodní nádrže a zda jsou napojeny na vnitřní oceán.
A tady by se do hry dostaly nástroje jako SESE. Hongyu Yu je průzkumný systémový inženýr z ASU School of Earth and Space Exploration a vedoucí týmu SESE. Jak uvedl v nedávném článku ASU Now, „Chceme slyšet, co nám Evropa musí říkat. A to znamená dát citlivé „ucho“ na evropský povrch. “
Zatímco myšlenka Europa Lander je stále ve fázi vývoje koncepce, NASA pracuje na vývoji všech nezbytných komponent pro takovou misi. Jako takový, poskytli týmu ASU grant na vývoj a testování jejich miniaturního seismometru, který měří ne více než 10 cm (4 palce) na straně a mohl by být snadno namontován na palubu robotického přistávacího modulu.
Ještě důležitější je, že jejich seismometr se liší od běžných konstrukcí v tom, že se nespoléhá na senzor hmotnosti a pružiny. Taková konstrukce by byla nevhodná pro misi do jiného těla v naší Sluneční soustavě, protože musí být umístěna vzpřímeně, což vyžaduje, aby byla pečlivě zasazena a nerušena. A co víc, senzor musí být umístěn v úplném vakuu, aby byla zajištěna přesná měření.
Použitím mikroelektrického systému s kapalným elektrolytem pro senzor Yu a jeho tým vytvořili seismometr, který může fungovat v širším rozsahu podmínek. "Náš design se vyhne všem těmto problémům," řekl. „Tento design má vysokou citlivost na širokou škálu vibrací a může pracovat v libovolném úhlu k povrchu. A v případě potřeby mohou při přistání tvrdě zasáhnout zem. “
Jak vysvětlil Lenore Dai - chemický inženýr a ředitel ASU School of Engineering of Matter, Transport and Energy - design, díky tomu je SESE také vhodný pro zkoumání extrémních prostředí - jako je ledový povrch Evropy. "Jsme nadšeni z možnosti vyvíjet elektrolyty a polymery nad jejich tradiční teplotní limity," řekla. "Tento projekt také ilustruje spolupráci napříč obory."
SESE může také porazit, aniž by to ohrozilo jeho odečty senzorů, které byly testovány, když jej tým udeřil kladivem a zjistil, že to i poté fungovalo. Podle seismologa Edwarda Garnera, který je také členem týmu SESE, se to hodí. Landers má obvykle šest až osm noh, tvrdí, což by mohlo být spojeno seismometry, aby se z nich staly vědecké nástroje.
Mít tolik senzorů na landeru by vědcům umožnilo kombinovat data, což by jim umožnilo překonat problém proměnných seismických vibrací zaznamenaných každým z nich. Proto je nutné zajistit, aby byly odolné.
"Seismometry musí být spojeny s pevnou zemí, aby fungovaly co nejefektivněji." Pokud každá noha nese seismometr, mohly by být při přistání zatlačeny do povrchu, což zajistí dobrý kontakt se zemí. Můžeme také třídit vysokofrekvenční signály od signálů s delší vlnovou délkou. Například malé meteority dopadající na povrch, které nejsou příliš daleko, by vytvářely vysokofrekvenční vlny a příliv gravitačních tahů z Jupiteru a sousedních měsíců Evropy by vytvářel dlouhé, pomalé vlny. ““
Takové zařízení by se také mohlo ukázat jako klíčové pro mise jiných „mořských světů“ v Sluneční soustavě, mezi něž patří Ceres, Ganymede, Callisto, Enceladus, Titan a další. Také na těchto tělech se věří, že život by mohl velmi dobře existovat v teplých vodách, které leží pod povrchem. Jako takový, kompaktní, robustní seismometr, který je schopen pracovat v prostředí s extrémními teplotami, by byl ideální pro studium jejich interiérů.
A co víc, mise tohoto druhu by dokázaly odhalit, kde jsou ledové pláty na těchto tělech nejtenčí, a tedy kde jsou nejpřístupnější vnitřní oceány. Jakmile to bude hotovo, NASA a další kosmické agentury budou přesně vědět, kam poslat sondu (případně robotickou ponorku). I když na to možná budeme muset počkat několik desetiletí!
