Na początku tego tygodnia NASA zorganizowała „Planetary Science Vision 2050 Workshop” w swojej siedzibie głównej w Waszyngtonie. Od poniedziałku do środy - od 27 lutego do 1 marca - celem tych warsztatów była prezentacja społeczności NASA planów dotyczących eksploracji kosmosu w przyszłości. W trakcie wielu prezentacji, przemówień i dyskusji panelowych udostępniono wiele interesujących propozycji.
Wśród nich były dwie prezentacje przedstawiające plan NASA dotyczący eksploracji księżyca Jowisza w Europie i innych lodowych księżyców. W nadchodzących dziesięcioleciach NASA ma nadzieję wysłać sondy do tych księżyców w celu zbadania oceanów leżących pod ich powierzchniami, które zdaniem wielu mogą być domem dla życia pozaziemskiego. Dzięki misjom w „światach oceanów” Układu Słonecznego możemy wreszcie odkryć życie poza Ziemią.
Pierwsze z dwóch spotkań odbyło się rano w poniedziałek, 27 lutego, zatytułowane „Ścieżki poszukiwawcze dla Europy po wstępnych analizach in situ w przypadku biopodpisów”. W trakcie prezentacji Kevin Peter Hand - zastępca głównego naukowca ds. Badań układu słonecznego w NASA Jet Propulsion Laboratory - podzielił się wynikami raportu przygotowanego przez zespół Europa Lander Science Definition w 2016 roku.
Ten raport został opracowany przez NASA Planetary Science Division (PSD) w odpowiedzi na dyrektywę kongresową dotyczącą rozpoczęcia badań fazy A w celu oceny wartości naukowej i projektu inżynieryjnego misji lądownika Europa. Badania te, zwane raportami Science Definition Team (SDT), są rutynowo przeprowadzane na długo przed misjami, aby uzyskać wiedzę na temat rodzajów wyzwań, przed którymi staną, i jakie będą ich korzyści.
Oprócz bycia współprzewodniczącym Zespołu ds. Definicji Nauki, Hand pełnił również funkcję kierownika zespołu naukowego projektu, w skład którego wchodzili członkowie JPL i California Institute of Technology (Caltech). Raport, który on i jego koledzy przygotowali, został sfinalizowany i wydany dla NASA 7 lutego 2017 r. I nakreślono kilka celów badań naukowych.
Jak wskazano podczas prezentacji, cele te były trzykrotnie. Pierwszy polegałby na poszukiwaniu biopodpisów i oznak życia poprzez analizy powierzchni Europy i materiału podpowierzchniowego. Drugi polegałby na przeprowadzeniu analiz in situ w celu scharakteryzowania składu nielodowego materiału podpowierzchniowego i określenia bliskości ciekłej wody i niedawno wybuchającego materiału w pobliżu lokalizacji lądownika.
Trzecim i ostatnim celem byłoby scharakteryzowanie właściwości powierzchni i podpowierzchni oraz tego, jakie procesy dynamiczne są odpowiedzialne za ich kształtowanie, w celu wsparcia przyszłych misji eksploracyjnych. Jak wyjaśnił Hand, cele te są ściśle powiązane:
„Gdyby biosignatury znalezione w materiale powierzchniowym, bezpośredni dostęp do oceanów i środowisk ciekłej wody w Europie byłyby priorytetem dla badań astrobiologicznych naszego Układu Słonecznego. Ocean Europy kryłby potencjał do badania istniejącego ekosystemu, prawdopodobnie reprezentującego drugie, niezależne źródło życia w naszym własnym Układzie Słonecznym. Późniejsza eksploracja wymagałaby zrobotyzowanych pojazdów i oprzyrządowania umożliwiającego dostęp do zamieszkiwalnych regionów ciekłej wody w Europie, aby umożliwić badanie ekosystemu i organizmów. ”
Innymi słowy, gdyby misja lądownika wykryła oznaki życia w obrębie pokrywy lodowej Europy, a także z materiału wyrzuconego spod ziemi przez wydarzenia na powierzchni, wówczas przyszłe misje - najprawdopodobniej z udziałem zrobotyzowanych okrętów podwodnych - z pewnością zostałyby zamontowane. Raport stwierdza również, że wszelkie znaleziska wskazujące na życie oznaczałyby, że ochrona planet byłaby głównym wymogiem każdej przyszłej misji, aby uniknąć możliwości zanieczyszczenia.
Ale oczywiście Hand przyznał także, że istnieje szansa, że lądownik nie znajdzie żadnych oznak życia. Jeśli tak, Hand wskazał, że przyszłym misjom zostanie powierzone zadanie „lepszego zrozumienia podstawowego procesu geologicznego i geofizycznego w Europie oraz tego, jak modulują wymianę materiałów z oceanem Europy”. Z drugiej strony twierdził, że nawet zerowy wynik (tj. Nigdzie żadnych oznak życia) nadal byłby ważnym odkryciem naukowym.
Odkąd Podróżnik sondy po raz pierwszy wykryły możliwe oznaki wewnętrznego oceanu w Europie, naukowcy marzyli o dniu, w którym może być możliwa misja zbadania wnętrza tego tajemniczego księżyca. Aby móc stwierdzić, że życie nie istnieje, nie mniej ważne jest znalezienie życia, ponieważ oba pomogłyby nam dowiedzieć się więcej o życiu w naszym Układzie Słonecznym.
Raport Zespołu ds. Definicji Nauki będzie również przedmiotem spotkania ratusza podczas Konferencji Nauk Księżycowych i Planetarnych (LPSC) w 2017 r. - która odbędzie się w dniach 20-24 marca w The Woodlands w Teksasie. Drugie wydarzenie odbędzie się 23 kwietnia na konferencji Astrobiology Science Conference (AbSciCon) w Mesa w Arizonie. Kliknij tutaj, aby przeczytać pełny raport.
Druga prezentacja zatytułowana „Mapy drogowe do światów oceanów” odbyła się później w poniedziałek, 27 lutego. Prezentację tę przygotowali członkowie zespołu Roadmaps to Ocean Worlds (ROW), któremu przewodniczy dr Amandra Hendrix - starszy naukowiec z Planetary Science Institute w Tuscon w Arizonie - oraz dr Terry Hurford, asystent badawczy z Dyrekcji ds. Nauki i Eksploracji NASA (SED).
Jako specjalista w spektroskopii UV powierzchni planet, dr Hendrix współpracował z wieloma misjami NASA w zakresie eksploracji lodowych ciał w Układzie Słonecznym - w tym Galileo i Cassini sondy i Księżycowy orbiter rozpoznawczy (LRO). Tymczasem dr Hurford specjalizuje się w geologii i geofizyce lodowych satelitów, a także wpływie dynamiki orbitalnej i naprężeń pływowych na ich struktury wewnętrzne.
Założony w 2016 r. Przez NASA Outer Planets Assessment Group (OPAG), ROW miał za zadanie położyć podwaliny pod misję polegającą na eksploracji „światów oceanów” w poszukiwaniu życia w innym miejscu w Układzie Słonecznym. W trakcie prezentacji Hendrix i Hurford przedstawili ustalenia z raportu ROW, który został ukończony w styczniu 2017 r.
Jak twierdzą w tym raporcie, „definiujemy„ świat oceanów ”jako ciało z obecnym płynnym oceanem (niekoniecznie globalnym). Wszystkie ciała w naszym Układzie Słonecznym, które prawdopodobnie mogą mieć lub wiadomo, że mają ocean, będą uważane za część tego dokumentu. Ziemia to dobrze zbadany świat oceanów, który można wykorzystać jako punkt odniesienia („prawdę gruntową”) i punkt porównawczy ”.
Według tej definicji ciała takie jak Europa, Ganymede, Callisto i Enceladus byłyby realnymi celami do eksploracji. Wszystkie te światy mają podpowierzchniowe oceany, aw ostatnich kilku dekadach pojawiły się przekonujące dowody wskazujące na obecność cząsteczek organicznych i chemii prebiotycznej. Triton, Pluto, Ceres i Dione są wymienione jako kandydat światy oceaniczne oparte na tym, co o nich wiemy.
Titan otrzymał także specjalne wyróżnienie w trakcie prezentacji. Oprócz posiadania wewnętrznego oceanu, nawet zaryzykowano, że na jego powierzchni mogą istnieć ekstremofilne metanogeniczne formy życia:
„Chociaż Tytan ma duży ocean pod powierzchnią, ma również bogatą ofertę wielu gatunków organicznych i płynów powierzchniowych, które są łatwo dostępne i mogą zawierać bardziej egzotyczne formy życia. Ponadto Titan może mieć przejściową ciekłą wodę powierzchniową, taką jak baseny ze stopniem udarowym i świeże przepływy kriowulkaniczne w kontakcie zarówno z ciałami stałymi, jak i ciekłymi powierzchniowymi. W tych środowiskach znajdują się unikalne i ważne lokalizacje do badania chemii prebiotyków i potencjalnie pierwsze kroki w kierunku życia. ”
Ostatecznie dążenie ROW do życia na „światach oceanów” składa się z czterech głównych celów. Obejmują one identyfikację światów oceanicznych w Układzie Słonecznym, co oznaczałoby ustalenie, który ze światów i światów kandydujących byłby odpowiedni do badań. Drugim jest scharakteryzowanie natury tych oceanów, które obejmowałoby określenie właściwości skorupy lodowej i ciekłego oceanu oraz tego, co napędza w nich ruch płynu.
Trzeci cel cząstkowy polega na ustaleniu, czy te oceany mają niezbędną energię i chemię prebiotyczną do podtrzymywania życia. A czwartym i ostatnim celem byłoby ustalenie, w jaki sposób może w nich istnieć życie - tj. Czy przybierze postać ekstremofilnych bakterii i drobnych organizmów, czy bardziej złożonych stworzeń. Hendrix i Hurford opisali również postęp technologiczny, który będzie potrzebny do realizacji takich misji.
Oczywiście każda taka misja wymagałaby opracowania źródeł energii i systemów magazynowania energii, które byłyby odpowiednie dla środowisk kriogenicznych. Potrzebne byłyby również autonomiczne systemy precyzyjnego lądowania i technologie mobilności powietrznej lub lądowej. Technologie ochrony planetarnej byłyby konieczne, aby zapobiec skażeniu, a także systemy elektroniczne / mechaniczne, które mogą przetrwać w środowisku oceanicznym,
Chociaż prezentacje te są jedynie propozycjami tego, co może się wydarzyć w nadchodzących dziesięcioleciach, nadal są ekscytujące. Jeśli nic więcej, pokazują, w jaki sposób NASA i inne agencje kosmiczne aktywnie współpracują z instytucjami naukowymi na całym świecie, aby przekraczać granice wiedzy i badań. W nadchodzących dziesięcioleciach liczą na znaczny skok.
Jeśli wszystko pójdzie dobrze, a misje eksploracyjne do Europy i innych lodowych księżyców będą mogły iść naprzód, korzyści mogą być niezmierzone. Oprócz możliwości znalezienia życia poza Ziemią, dowiemy się wiele o naszym Układzie Słonecznym i bez wątpienia dowiemy się czegoś więcej o miejscu ludzkości w kosmosie.
