Jupiter's oceaan-herbergende maan Europa, zoals afgebeeld door NASA's Galileo-ruimtevaartuig.
(Afbeelding: © NASA / JPL-Caltech / SETI Institute)
Als er leven is dat zwemt in de donkere, ijskoude oceaan van de Jupiter moon Europa, kan een aanstaande NASA-missie het misschien opsnuiven.
Het bureau Europa Clipper ruimtevaartuig is gepland om halverwege de jaren 2020 te lanceren op een missie om de ondergrondse zee van de ijzige maan en zijn levenshostingpotentieel te karakteriseren. Maar Clipper is in staat om nog grotere ontdekkingen te doen, als alles precies goed op zijn plaats valt.
'We zijn een bewoonbaarheidsmissie. We proberen te begrijpen: is Europa een bewoonbare omgeving?' Europa Clipper-projectwetenschapper Robert Pappalardo, van NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië, zei woensdag (23 oktober) op het 70e International Astronautical Congress (IAC) in Washington, D.C.
'We zijn geen levenszoekopdracht', voegde Pappalardo eraan toe. 'Maar als het interieur van Europa rijk zou zijn aan organische microben die eruit stromen, zouden we - waarschijnlijk, mogelijk - aan de massaspectra kunnen zien dat we het leven voelen. Dat is een afstandsschot, maar het is niet onmogelijk.'
Pappalardo verwees naar metingen uitgevoerd door Clipper's massaspectrometer, een van de negen wetenschappelijke instrumenten die de sonde zal dragen. Massaspectrometers bepalen de massa's ionen (geladen atomen en moleculen) in een monster, waardoor wetenschappers kunnen identificeren wat die ionen zijn.
Clipper zal deze monsters verzamelen tijdens tientallen flybys van Europa, die de sonde zal maken vanuit de baan van Jupiter in de loop van zijn 3,5-jarige operationele levensduur. Europa omcirkelen zelf was geen haalbare optie, gezien de intense stralingsomgeving rond de maan hebben leden van het missieteam gezegd.
De monsters zullen afkomstig zijn van Europa's piekerige atmosfeer en, zo hoopt het team, van pluimen van waterdamp en ander materiaal dat van het oppervlak van de ijzige maan komt. Wetenschappers hebben gezien bewijs van dergelijke pluimen bij meerdere gelegenheden, maar hun bestaan moet nog worden bevestigd.
'Vroeg in de missie zoeken we naar pluimen en proberen we te begrijpen: zijn ze echt? Zijn ze er? Waar zijn ze? Zijn ze sporadisch of continu actief?' Zei Pappalardo.
'En misschien gaan we toevallig door een pluim, of misschien kunnen we de baan iets aanpassen om door een pluim te gaan', voegde hij eraan toe. "En als we dat doen, zullen onze in situ instrumenten, met name de massaspectrometer en de stofdetector, dat materiaal tot in het kleinste detail kunnen bemonsteren om naar organische materialen te zoeken en de gedetailleerde chemie van Europa's interieur te begrijpen."
Pappalardo waarschuwde dat Europa's pluimen, als ze inderdaad bestaan, heel anders kunnen zijn dan de bevestigde die afkomstig zijn uit het zuidpoolgebied van Saturnus 'ijzige maan Enceladus. De Enceladus pluim wordt gegenereerd door krachtige geisers die continu materiaal uit de ondergrondse oceaan van de Saturnus-satelliet de ruimte in blazen. Hoewel het Europa-materiaal uit de oceaan zou kunnen komen, zou de bron ook meren van vloeibaar water in de ijsschaal van de maan kunnen zijn, zei Pappalardo.
En hij benadrukte dat pluimmonsters de missie van Clipper niet zullen maken of breken.
'Dat is in wezen bonuswetenschap, niet vereist door de missie', zei Pappalardo. 'Maar ik hoop echt dat het gebeurt.'
De andere instrumenten worden gedragen door de Clipper op zonne-energie, waarvan de totale missiekosten worden geraamd op ongeveer $ 4 miljard, inclusief een magnetometer en een radarinstrument, waarmee het team respectievelijk de oceaan- en ijsschaal van Europa in detail kan karakteriseren. Wetenschappers denken dat de oceaan ongeveer 80 kilometer diep is en de ijsschelp ongeveer 20 kilometer dik, maar dat zijn schattingen en er zal zeker regionale variatie zijn.
In het geval dat je net over die laatste zin bent gegaan: een 50 mijl diepe oceaan is best verbazingwekkend, aangezien de diepste punt op de zeebodem van de aarde is slechts 7 mijl (11 km) onder de golven. Met een lengte van 3000 mijl (3000 mijl) is Europa kleiner dan de maan van de aarde, maar er wordt aangenomen dat het twee keer zoveel vloeibaar water bevat als het oppervlak van onze planeet.
Er wordt ook gedacht dat de oceaan van Europa in contact staat met de rotsachtige kern van de maan, wat mogelijk een breed scala aan interessante en complexe chemische reacties mogelijk maakt. Als gevolg hiervan wordt Europa algemeen beschouwd als een van de beste weddenschappen van het zonnestelsel voor herbergen buitenaards leven. Anderen op de korte lijst zijn Enceladus en de enorme maan Titan van Saturnus, die koolwaterstofzeeën op het oppervlak heeft en waarschijnlijk ook een begraven oceaan van vloeibaar water.
De Clipper zal ook krachtige camera's bevatten, die foto's zullen maken met een resolutie van ongeveer 1,6 voet (0,5 meter) per pixel. Dat is 10 keer scherper dan de beste bestaande afbeeldingen van Europa's oppervlak, die werden vastgelegd door NASA's Galileo-ruimtevaartuig, zei Pappalardo. Galileo draaide om Jupiter van 1995 tot 2003.
Hoewel de foto's van Clipper op zichzelf al onthullend genoeg zullen zijn, moeten ze ook helpen de weg vrij te maken voor de volgende stap in Europa-verkenning: een levensjagende lander dat het Congres NASA heeft opgedragen te ontwikkelen. De gegevens van Clipper zullen onderzoekers helpen goede plaatsen te vinden waar de landingsmissie kan landen, aldus NASA-functionarissen. (De landingsmissie blijft voorlopig echter een concept, het staat niet officieel op de lijst van NASA.)
NASA mikte al lang op een lancering in 2023 voor Europa Clipper. Het congres heeft het bureau verteld om de missie te starten met behulp van de krachtige NASA Space Launch System (SLS) megarocket, waarmee Clipper rechtstreeks naar Jupiter kan reizen en daar kan komen na slechts 2,4 jaar vliegen.
Maar SLS is nog in ontwikkeling en heeft meerdere vertragingen en kostenoverschrijdingen ondervonden. Daarnaast is NASA van plan om de eerste drie SLS-voertuigen hiervoor te gebruiken Artemis maanverkenningsprogramma. Als gevolg hiervan zal de eerste SLS die beschikbaar is voor gebruik door Clipper op zijn vroegst in 2025 klaar zijn, concludeerde NASA's Office of the Inspector General (OIG) onlangs.
De OIG daarom aanbevolen dat NASA zou moeten overwegen om Clipper op een commerciële raket te lanceren, zoals SpaceX's Falcon Heavy of United Launch Alliance's Delta IV Heavy. Deze voertuigen zijn niet zo krachtig als van SLS wordt verwacht, dus het rijden op de commerciële route zou een ander traject voor Clipper vereisen - een rotonde die planetaire "zwaartekrachtassistenten" gebruikt en een totale transittijd van bijna zes jaar heeft, volgens het OIG-rapport.
- NASA's Europa Clipper-missie naar Jupiter's Icy Moon ruimt grote hindernis op pad om te lanceren
- Waterpluimen op Europa: de ontdekking in afbeeldingen
- Foto's: De Galilese manen van Jupiter
Mike Wall's boek over de zoektocht naar buitenaards leven, "Buiten'(Grand Central Publishing, 2018; geïllustreerd door Karl Tate), is nu uit. Volg hem op Twitter @michaeldwall. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.
