In einem großen Schritt vorwärts auf einer lang geträumten Mission, die Bewohnbarkeit des unterirdischen Ozeans von Jupiters mysteriösem Mond Europa zu untersuchen, kündigten hochrangige NASA-Beamte heute, Dienstag, den 26. Mai, die Auswahl von neun wissenschaftlichen Instrumenten an, die auf dem lang erwarteten Ziel der Agentur fliegen werden planetarische Wissenschaftsmission in eine faszinierende Welt, von der viele Wissenschaftler vermuten, dass sie das Leben unterstützen könnte.
"Wir sind auf dem Weg nach Europa", erklärte John Grunsfeld, stellvertretender Administrator der NASA-Direktion für Wissenschaftsmission in Washington, heute auf einer Pressekonferenz, in der die Pläne der NASA für eine Mission für den Start Anfang bis Mitte der 2020er Jahre dargelegt wurden. "Es ist eine Mission, zu inspirieren."
„Wir versuchen, große Fragen zu beantworten. Sind wir alleine?"
"Die junge Oberfläche scheint in Kontakt mit einem Unterwasserozean zu sein."
Das Ziel der Europa-Mission ist es zu untersuchen, ob der verlockende eisige Jupiter-Mond, ähnlich groß wie der Erdmond, Bedingungen beherbergen könnte, die für die Entwicklung und Nachhaltigkeit des Lebens im vermuteten Ozean geeignet sind.
Es wird mit hochauflösenden Kameras, Radar und Spektrometern ausgestattet sein, über mehrere Generationen hinweg, um die Oberfläche in beispiellosen Details abzubilden und die Zusammensetzung und den Untergrundcharakter des Mondes zu bestimmen. Und es wird nach unterirdischen Seen suchen und versuchen, ausbrechende Dampfwolken zu untersuchen, wie sie heute auf dem winzigen Saturnmond Enceladus vorkommen.
"Europa hat uns mit seiner rätselhaften eisigen Oberfläche und dem Beweis eines riesigen Ozeans fasziniert, nachdem die erstaunlichen Daten von 11 Vorbeiflügen des Galileo-Raumfahrzeugs vor über einem Jahrzehnt und die jüngsten Hubble-Beobachtungen darauf hindeuten, dass Wasserfahnen aus dem Mond herausschießen", sagt Grunsfeld.
"Wir freuen uns über das Potenzial dieser neuen Mission und dieser Instrumente, die Geheimnisse Europas zu entschlüsseln, um Beweise für das Leben jenseits der Erde zu finden."
Planetenwissenschaftler haben sich seit langem eine schnelle Rückkehr nach Europa gewünscht, seit die bahnbrechenden Entdeckungen des Galileo Jupiter-Orbiters der NASA in den 1990er Jahren gezeigt haben, dass die außerirdische Welt einen substanziellen und tiefen unterirdischen Ozean unter einer eisigen Hülle besitzt, die mit der Oberfläche zu interagieren und diese zu verändern scheint jüngster Zeit.
Die Europa-Mission der NASA würde möglicherweise bereits 2022 starten, abhängig von der Mittelzuweisung und der Raketenauswahl, zu deren Kandidaten das Heavy Laift Space Launch System (SLS) gehört.
Die solarbetriebene Sonde wird für eine dreijährige Mission in die Umlaufbahn um Jupiter fliegen.
"Das Missionskonzept sieht vor, dass mehrere Vorbeiflüge an Europa durchgeführt werden", sagte Jim Green. Direktor der Planetary Science Division, NASA-Hauptquartier, während des Briefings.
„Ziel ist es festzustellen, ob Europa ein bewohnbarer Ort ist. Es zeigt wenige Krater, einen braunen Gummi auf der Oberfläche und Risse, wo der Untergrund auf die Oberfläche trifft. Die Verfärbung an der Oberfläche kann organische Stoffe und Nährstoffe enthalten. “
Europa steht ganz oben auf der Liste der wahrscheinlichsten Orte in unserem Sonnensystem, die das Leben unterstützen könnten. Der Mars steht ebenfalls ganz oben auf der Liste und wird derzeit von einer Flotte von NASA-Robotersonden untersucht, darunter die Oberflächenrover Curiosity and Opportunity.
"Europa ist einer dieser kritischen Bereiche, in denen wir glauben, dass die Umwelt einfach perfekt für eine mögliche Entwicklung des Lebens ist", sagte Green. "Diese Mission wird der Schritt sein, der uns hilft, diese Umgebung zu verstehen und uns hoffentlich einen Hinweis darauf zu geben, wie bewohnbar die Umgebung sein könnte."
Die genaue Dicke der Eisschale Europas und die Ausdehnung des unterirdischen Ozeans ist nicht bekannt.
Einige Wissenschaftler haben aufgrund von Daten von Galileo, dem Hubble-Weltraumteleskop, einem Cassini-Vorbeiflug und anderen boden- und weltraumgestützten Beobachtungen angenommen, dass die Dicke der Eisschale nur 5 bis 10 Kilometer beträgt.
Der globale Ozean könnte doppelt so groß sein wie das gesamte Wasser der Erde. Untersuchungen zeigen, dass es salzig ist, möglicherweise organische Stoffe besitzt und einen felsigen Meeresboden hat. Gezeitenerwärmung durch Jupiter könnte die Energie für das Mischen und chemische Reaktionen liefern, ergänzt durch Unterwasservulkane, die Wärme und Mineralien speien, um Lebewesen zu unterstützen, falls vorhanden.
"Europa könnte der beste Ort im Sonnensystem sein, um nach dem heutigen Leben jenseits unseres Heimatplaneten zu suchen", sagen NASA-Beamte.
Die heute von der NASA ausgewählten Instrumente werden dazu beitragen, die Frage der Bewohnbarkeit zu beantworten, aber sie sind keine Instrumente zur Lebenserkennung an und für sich. Das würde eine Mission erfordern.
"Sie konnten Hinweise auf das Leben finden, aber sie sind keine Lebensdetektoren", sagte Curt Niebur, Europa-Programmwissenschaftler am NASA-Hauptsitz in Washington. "Wir sind uns derzeit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht einmal einig darüber, was wir messen würden, um allen mit Zuversicht zu sagen, dass das, was Sie sich ansehen, lebendig ist. Der Bau eines Lebensdetektors ist unglaublich schwierig. “
"Während der dreijährigen Mission wird der Orbiter 45 Vorbeiflüge an Europa durchführen", sagte Niebur gegenüber dem Space Magazine. "Diese werden etwa alle zwei bis drei Wochen auftreten."
Die Höhe der nahen Vorbeiflüge variiert zwischen 25 und 2.700 Kilometern.
„Das Massenspektrometer hat einen Bereich von 1 bis 2000 Dalton, sagte mir Niebur. "Das ist ein viel größerer Bereich als bei Cassini. Es wird jedoch keine Mittel an Bord geben, um die Chiralität zu bestimmen. “ Das Vorhandensein chiraler Verbindungen könnte ein Indikator für das Leben sein.
Derzeit befindet sich die Europa-Mission in der Formulierungsphase mit einem Budget von etwa 10 Mio. USD in diesem Jahr und 30 Mio. USD in 2016. In den nächsten drei Jahren wird das Missionskonzept festgelegt.
Die Mission wird voraussichtlich mindestens 2 Milliarden US-Dollar oder mehr kosten.
Hier ist eine NASA-Beschreibung der 9 ausgewählten Instrumente:
Plasmainstrument für magnetischen Schall (PIMS) - Hauptforscher Dr. Joseph Westlake vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), Laurel, Maryland. Dieses Instrument arbeitet mit einem Magnetometer zusammen und ist der Schlüssel zur Bestimmung der Eisschalendicke, der Meerestiefe und des Salzgehalts in Europa, indem das magnetische Induktionssignal für Plasmaströme in Europa korrigiert wird.
Innenraumcharakterisierung Europas mittels Magnetometrie (ICEMAG) - Hauptermittlerin Dr. Carol Raymond vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, Pasadena, Kalifornien. Dieses Magnetometer misst das Magnetfeld in der Nähe von Europa und leitet in Verbindung mit dem PIMS-Instrument mithilfe von elektromagnetischen Mehrfrequenzmessungen den Ort, die Dicke und den Salzgehalt des unterirdischen Ozeans in Europa ab.
Mapping Imaging Spectrometer für Europa (MISE) - Hauptermittlerin Dr. Diana Blaney von JPL. Dieses Instrument wird die Zusammensetzung Europas untersuchen und die Verteilung von organischen Stoffen, Salzen, Säurehydraten, Wassereisphasen und anderen Materialien identifizieren und kartieren, um die Bewohnbarkeit des europäischen Ozeans zu bestimmen.
Europa Imaging System (EIS) - Hauptermittlerin Dr. Elizabeth Turtle von APL. Die Weit- und Schmalwinkelkameras dieses Instruments kartieren den größten Teil Europas mit einer Auflösung von 50 Metern und liefern Bilder von Bereichen der europäischen Oberfläche mit einer bis zu 100-mal höheren Auflösung.
Radar für Europa-Bewertung und -Sondierung: Ozean bis oberflächennahe (GRUND) - Hauptforscher Dr. Donald Blankenship von der University of Texas, Austin. Dieses zweifrequente eisdurchdringende Radarinstrument wurde entwickelt, um die eisige Kruste Europas von der oberflächennahen bis zum Ozean zu charakterisieren und zu erklingen. Dabei wird die verborgene Struktur der europäischen Eisschale und des darin enthaltenen potenziellen Wassers aufgedeckt.
Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS) - Hauptforscher Dr. Philip Christensen von der Arizona State University, Tempe. Dieser „Wärmemelder“ bietet eine multispektrale Wärmebildgebung von Europa mit hoher räumlicher Auflösung, um aktive Stellen wie potenzielle Entlüftungsöffnungen zu erkennen, die Wasserfahnen in den Weltraum ausbrechen.
MAss SPektrometer für Planetenerforschung / Europa (MASPEX) - Hauptforscher Dr. Jack (Hunter) Waite vom Southwest Research Institute (SwRI) in San Antonio. Dieses Instrument bestimmt die Zusammensetzung der Oberfläche und des unterirdischen Ozeans, indem es die extrem schwache Atmosphäre Europas und das in den Weltraum ausgestoßene Oberflächenmaterial misst.
Ultravioletter Spektrograph / Europa (UVS) - Hauptermittler Dr. Kurt Retherford von SwRI. Dieses Instrument wird dieselbe Technik anwenden, die vom Hubble-Weltraumteleskop verwendet wird, um das wahrscheinliche Vorhandensein von Wasserfahnen zu erkennen, die von der Oberfläche Europas ausbrechen. UVS wird in der Lage sein, kleine Federn zu erkennen und wertvolle Daten über die Zusammensetzung und Dynamik der verdünnten Mondatmosphäre zu liefern.
Oberflächenstaubmassenanalysator (SUDA) - Hauptforscher Dr. Sascha Kempf von der University of Colorado, Boulder. Dieses Instrument misst die Zusammensetzung kleiner, fester Partikel, die aus Europa ausgestoßen werden, und bietet die Möglichkeit, die Oberfläche und potenzielle Federn auf Vorbeiflügen in geringer Höhe direkt zu untersuchen.
Bleiben Sie hier auf dem Laufenden, um Kens fortlaufende Nachrichten über die Erd- und Planetenforschung sowie die Raumfahrt zu erhalten.
