Wielu planetologów uważa, że księżyc Jowisza Europa jest najlepszym konkurentem naszego Układu Słonecznego do podzielenia ziemskiego wyróżnienia ukrywania życia. W artykule opublikowanym w Journal of Aerospace Engineering z lipca 2007 r. Brytyjski inżynier mechanik proponuje wysłanie łodzi podwodnej w celu zbadania oceanów Europy.
Carl T. F. Ross, profesor na University of Portsmouth w Anglii, oferuje abstrakcyjny projekt podwodnego statku zbudowanego z kompozytu z metalową osnową. W swoim artykule „Projekt koncepcyjny okrętu podwodnego do eksploracji oceanów Europy” przedstawia również sugestie dotyczące odpowiednich źródeł zasilania, technik komunikacji i systemów napędowych dla takiego statku.
Artykuł Rossa rozważa opcje budowy łodzi podwodnej, która byłaby w stanie wytrzymać niewątpliwie wysokie ciśnienie w głębokich oceanach Europy. Naukowcy uważają, że oceany tego księżyca mogą mieć głębokość do 100 kilometrów, więcej niż dziesięć razy głębszą niż oceany Ziemi. Ross proponuje cylindryczny okręt podwodny o długości 3 metrów i średnicy wewnętrznej 1 metra. Uważa, że stal lub tytan, choć wystarczająco mocne, aby wytrzymać ciśnienie hydrostatyczne, byłyby nieodpowiednie, ponieważ statek nie miałby rezerwowej pływalności. Dlatego okręt podwodny zatonąłby jak skała na dnie oceanu. Matryca metalowa lub kompozyt ceramiczny zapewnia najlepsze połączenie wytrzymałości i pływalności.
Ross preferuje ogniwo paliwowe do zasilania, które będzie potrzebne do napędu, komunikacji i sprzętu naukowego, ale zauważa, że postęp technologiczny w kolejnych latach może zapewnić lepsze źródła energii.
Ross przyznaje, że misja łodzi podwodnej do Europy nie nastąpi przez co najmniej 15-20 lat. Planetolog William B. McKinnon zgadza się z tym.
„Powrót do Europy orbiterem jest dość trudny i drogi, a tym bardziej wyobrazić sobie lądowanie lub wejście do oceanu” - powiedział McKinnon, profesor nauk o Ziemi i planetarnych na Washington University w St. Louis w stanie Missouri. „W przyszłości, po ustaleniu grubości skorupy lodowej, możemy zacząć poważnie podchodzić do wyzwań inżynieryjnych. Na razie najlepiej jest poszukać miejsc, w których przybył do nas ocean. Oznacza to miejsca ostatnich erupcji na powierzchni Europy, których skład można określić na podstawie orbity ”.
Jet Propulsion Laboratory pracuje obecnie nad koncepcją zwaną Europa Explorer, która dostarczy statek kosmiczny na niskiej orbicie, aby określić obecność (lub nieobecność) ciekłego oceanu pod powierzchnią lodu Europy. Odwzorowałby także rozkład związków będących przedmiotem zainteresowania w chemii prebiotycznej oraz scharakteryzował powierzchnię i podpowierzchnię do przyszłych badań. „Ten rodzaj misji” - mówi McKinnon - „pozwoliłby nam uzyskać niezbity dowód, że wszyscy chcielibyśmy, aby ocean rzeczywiście tam był, i określić grubość skorupy lodowej i znaleźć cienkie punkty, jeśli istnieją”.
McKinnon dodał, że orbiter może znaleźć „gorące punkty”, które wskazują na niedawną aktywność geologiczną, a nawet wulkaniczną, i uzyskać obrazy powierzchni w wysokiej rozdzielczości. Ten ostatni byłby potrzebny do zaplanowania udanego lądowania.
Nieco mniejsza niż księżyc Ziemi, Europa ma niemal pozbawiony kraterów wygląd zewnętrzny, co oznacza stosunkowo „młodą” powierzchnię. Dane ze statku kosmicznego Galileo pokazują ślady topnienia pod powierzchnią i ruchy dużych bloków lodowej skorupy, podobne do lodowych bergów lub lodowych tratw na Ziemi.
Podczas gdy południowe temperatury powierzchni w Europie oscylują w granicach 130 K (-142 C, -225 stopni F), temperatury wewnętrzne mogą być wystarczająco ciepłe, aby pod powierzchnią skorupy lodowej istniała woda w stanie ciekłym. To wewnętrzne ciepło pochodzi z nagłego przypływu wywołanego siłami grawitacyjnymi Jowisza i innych księżyców Jowisza, które ciągną wnętrze Europy w różnych kierunkach. Naukowcy uważają, że podobne ogrzewanie przypływowe napędza wulkany na innym księżycu Jowisza, Io. Zasoby hydrotermalne dna morskiego są również sugerowane jako inne możliwe źródło energii w Europie. Na Ziemi podmorskie wulkany i otwory hydrotermalne tworzą środowiska podtrzymujące kolonie drobnoustrojów. Jeśli podobne systemy działają w Europie, naukowcy sądzą, że życie może tam być również obecne.
Wśród naukowców istnieje duży nacisk na rozpoczęcie misji w Europie. Jednak ten rodzaj misji konkuruje o fundusze przeciwko celowi NASA, jakim jest powrót na nasz księżyc z ludzkimi misjami. Proponowany Jowiszowy Lodowy Orbiter (JIMO), napędzana energią jądrową misja do badania trzech księżyców Jowisza, padł ofiarą cięć w misjach naukowych w budżecie NASA na rok budżetowy 2007.
Ross projektuje i ulepsza okręty podwodne od ponad 40 lat, ale po raz pierwszy zaprojektował jednostkę do użytku gdziekolwiek poza Ziemią.
„Największym problemem, jaki widzę z okrętem podwodnym robota, jest możliwość wiercenia lub topienia się przez maksymalnie 6 km lodu pokrywającego powierzchnię”, powiedział Ross. „Jednak lód może być w niektórych miejscach znacznie cieńszy. Być może będziemy potrzebować reaktora jądrowego z wodą pod ciśnieniem na pokładzie robota podwodnego, aby zapewnić nam niezbędną moc i energię do osiągnięcia tego celu ”
Podczas gdy Ross proponuje użycie spadochronów do przeniesienia łodzi podwodnej na powierzchnię Europy, McKinnon wskazuje, że spadochrony nie działałyby w niemal pozbawionej powietrza atmosferze Europy.
Mówi, że Ross otrzymał bardzo pozytywne odpowiedzi od swojego przyjaciela i współpracowników, w tym znanego brytyjskiego astronoma Sir Patricka Moore'a. Ross mówi, że jego życie kręci się wokół okrętów podwodnych od 1959 roku i uważa tę nową koncepcję okrętu podwodnego w Europie za bardzo ekscytującą.
McKinnon klasyfikuje eksplorację Europy jako „niezwykle ważną”.
„Europa to miejsce, w którym jesteśmy prawie pewni, że mamy bogatą płynną wodę, źródła energii i pierwiastki biogenne, takie jak węgiel, azot, siarka, fosfor itp.” - powiedział. „Czy w oceanie Europy jest życie, jakiekolwiek życie? Pytania nie są o wiele głębsze ”.
Wpisany przez Nancy Atkinson
