Між "Europa Clipper" та запропонованим "Lander Europa" НАСА дала зрозуміти, що має намір відправити місію на цей крижаний місяць Юпітера в найближче десятиліття. З тих пір Вояджер 1 і 2 зонди проводили свої історичні літаючі польоту Місяця в 1973 та 1974 роках - що дало перші вказівки на теплий водний океан у внутрішній частині Місяця - вчені охоче піднялися під поверхню та побачили, що там є.
З цією метою НАСА видала грант команді дослідників з Арізонського державного університету на створення та випробування спеціально розробленого сейсмометра, який земля використовувала б для прослуховування внутрішніх приміщень Європи. Цей пристрій, відомий як сейсмометр для вивчення надгір'я Європи (SESE), допоможе вченим визначити, чи сприятливий інтер'єр Європи для життя.
Відповідно до профілю Europa Lander, цей мікрофон був би встановлений на робототехнічному зонді. Як тільки він вийшов на поверхню Місяця, сейсмометр почав збирати інформацію про надповерхове середовище Європи. Сюди входять дані про її природні припливи та рухи в оболонці, які визначали б товщину крижаної поверхні.
Це також визначило б, чи є на поверхні кишені води - тобто підземні озера - і побачити, як часто вода піднімається на поверхню. Вже деякий час вчені підозрюють, що "місцевість хаосу" Європи буде ідеальним місцем для пошуку доказів життя. Вважається, що ці риси, які в основному є змішаним безладом хребтів, тріщин і рівнин, вважаються плямами, де підземний океан взаємодіє з крижаною корою.
Таким чином, будь-які докази органічних молекул або біологічних організмів було б найлегше знайти там. Крім того, астрономи також виявили водяні потоки, що надходять з поверхні Європи. Вони також вважаються однією з найкращих ставок на пошук доказів життя в інтер'єрі. Але перед тим, як їх безпосередньо вивчити, визначте, де під льодом розташовані водойми і чи вони з'єднані з внутрішнім океаном є першорядним.
І саме тут почали грати такі інструменти, як SESE. Hongyu Yu - інженер з геологорозвідувальних робіт зі Школи досліджень Землі та Космосу АСУ та лідер команди SESE. Як він заявив в останній статті ASU Now, «Ми хочемо почути, що має сказати нам Європа. А це означає поставити чутливе «вухо» на поверхню Європи ».
Поки ідея «Земля Європи» ще знаходиться на стадії розробки концепції, NASA працює над розробкою всіх необхідних компонентів для такої місії. Таким чином, вони надали команді ASU грант на розробку та тестування свого мініатюрного сейсмометра, який вимірює не більше 10 см (4 дюйми) збоку і міг би легко бути встановлений на борту робототехнічного посадкового пристрою.
Що ще важливіше, їх сейсмометр відрізняється від звичайних конструкцій тим, що він не спирається на датчик маси та пружини. Така конструкція була б непридатною для місії в інший орган нашої Сонячної системи, оскільки вона повинна розташовуватися вертикально, що вимагає, щоб вона була ретельно посаджена і не порушена. Більше того, датчик потрібно помістити в повний вакуум, щоб забезпечити точні вимірювання.
Використовуючи мікроелектричну систему з рідким електролітом для датчика, Ю та його команда створили сейсмометр, який може працювати в більш широкому діапазоні умов. "Наш дизайн дозволяє уникнути всіх цих проблем", - сказав він. «Ця конструкція має високу чутливість до широкого діапазону вібрацій, і вона може працювати під будь-яким кутом до поверхні. І якщо потрібно, вони можуть сильно вдаритись об землю при посадці ".
Як пояснив Ленор Дай - інженер-хімік та директор Школи інженерії матерії, транспорту та енергетики АСУ, проект також робить SESE придатною для вивчення екстремальних середовищ - наприклад, крижаної поверхні Європи. "Ми дуже раді можливості розробити електроліти та полімери поза їх традиційними температурними межами", - сказала вона. «Цей проект також є прикладом співпраці між різними дисциплінами».
SESE також може приймати побиття без шкоди для своїх показань датчиків, що було випробувано, коли команда вдарила його кувалдою і виявила, що вона все-таки працює. За словами сейсмолога Едварда Гарнеро, який також є членом команди SESE, це стане у нагоді. Ландери, як правило, мають шість-вісім ніжок, він стверджує, що їх можна було сполучити сейсмометрами, щоб перетворити їх на наукові інструменти.
Наявність у даній посадці безлічі датчиків дасть можливість вченим поєднувати дані, дозволяючи їм долати питання змінних сейсмічних коливань, зафіксованих кожним. Таким чином, забезпечення їх міцності є обов'язковим.
«Сейсмометри повинні з'єднуватися з твердим ґрунтом, щоб діяти найбільш ефективно. Якщо кожна нога має сейсмометр, вони можуть бути висунуті на поверхню при посадці, добре контактуючи з землею. Ми також можемо сортувати високочастотні сигнали з більш довгих хвиль. Наприклад, маленькі метеорити, що потрапляють не надто далеко на поверхню, створюють хвилі високої частоти, а припливи гравітаційних буксирів Юпітера та сусідніх лун Європи створюватимуть довгі повільні хвилі ".
Такий пристрій також може виявитися вирішальним для місій інших "океанських світів" у Сонячній системі, до яких належать Церера, Ганімед, Каллісто, Енцелад, Титан та інші. На цих тілах також існує думка, що життя могло б дуже добре існувати в теплих океанах, що лежать під поверхнею. Таким чином, компактний, міцний сейсмометр, який здатний працювати в екстремальних температурах, був би ідеальним для вивчення їх інтер'єру.
Більше того, місії такого роду зможуть виявити, де крижані покриви на цих тілах найтонші, а отже, де внутрішні океани є найбільш доступними. Після цього НАСА та інші космічні агенції точно знатимуть, куди відправити зонд (або, можливо, робототехнічний підводний човен). Хоча нам, можливо, доведеться почекати кілька десятиліть на це!
