Jupiters eisiger Mond Europa ist eine der verlockendsten Welten für Erkundungen - weshalb NASA-Wissenschaftler gerade dabei sind, Europa Clipper zu entwerfen, ein Raumschiff, das seine Geheimnisse lüften soll.
Europa Clipper wird bereits 2023 starten und dann für etwa 40 enge Pässe über den mysteriösen eisigen Mond zum Jupiter-System wandern. Sobald das Raumschiff ankommt, sammelt es wichtige Informationen über die Geologie, Zusammensetzung und den verborgenen inneren Ozean des Mondes. Bevor das Team mit dem Bau des Raumfahrzeugs beginnen kann, muss noch eine letzte Überprüfung durchgeführt werden.
"Europa bekommen wir nicht wirklich - es gibt diese wirklich wichtigen Geheimnisse, die wir zu verstehen versuchen", sagte Robert Pappalardo, Planetenwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA und Projektwissenschaftler für die Mission, gegenüber Space.com. "[Europa Clipper] wird uns so viel darüber erzählen, wie eisige Monde funktionieren ... und eisige Monde sind wahrscheinlich die häufigsten bewohnbaren Umgebungen im Universum. Das ist also aufregend." [Fotos: Europa, geheimnisvoller eisiger Mond des Jupiter]
Jedes Leben auf einem eisigen Mond wäre nicht an der Oberfläche: Es würde in inneren Ozeanen versteckt sein, wo die Anziehungskraft der Schwerkraft eines nahe gelegenen Planeten das Wasser flüssig hält. Alles Leben, wie wir es jetzt kennen, braucht Wasser. Darüber hinaus könnte die geologische Aktivität auf dem Meeresboden Chemikalien zur Fütterung von Mikroorganismen liefern. und das Eis würde gefährliche Strahlung blockieren, die die Oberfläche trifft. Während es in Europa noch viel andere Wissenschaft zu tun gibt, ist das Verständnis der Bewohnbarkeit - oder des Mangels daran - ein Schlüsselelement der Mission. "Die Leute kümmern sich darum, die Leute wollen etwas über diese mysteriöse Welt wissen, die Leben beherbergen könnte", sagte Pappalardo. "Das ist ein wirklich wichtiger Grund dafür."
Das Raumschiff wird einen Satz von neun Instrumenten tragen, die zusammenarbeiten sollen, um einige dieser großen Rätsel zu lösen und zu beurteilen, wie bewohnbar der Mond wirklich ist. Während seines Besuchs wird das Raumschiff nur 25 Kilometer von der Oberfläche Europas entfernt sein, und das allein ist ein gutes Zeichen für Wissenschaftler auf der Mission. "Wir werden fantastische Bilder zurückbekommen", sagte Christina Richey, Mitarbeiterin bei Europa Clipper, gegenüber Space.com.
Diese Eisschale hat viele Geheimnisse, nicht zuletzt, wie dick sie ist. Die häufigsten Merkmale auf der Oberfläche sind Grate, und Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wie sie sich bilden. Lücken in der Eisdecke können Meerwasserfahnen in den Weltraum schießen lassen, wie dies auch bei Enceladus, dem berühmtesten eisigen Mond des Saturn, der Fall ist.
Und es scheint eine Art Prozess zu geben, bei dem Eisbrocken entlang der Oberfläche Europas bewegt werden, aber die Details dessen, was sie antreibt, sind immer noch ein Rätsel. "Aus geologischer Sicht gibt es so viel, was wir noch nicht gesehen haben, und wir bekommen nur Ahnung", sagte David Senske, stellvertretender Projektwissenschaftler bei Europa Clipper, gegenüber Space.com.
Um diese Rätsel zu lösen, bauen das Raumschiff, seine Instrumente und seine Manager auf Taktiken auf, die von früheren Missionen entwickelt wurden. Wie Juno wird das Raumschiff in den kalten Bereichen des Jupiter-Systems auf Sonnenenergie angewiesen sein. Und wie Cassini bei Enceladus konnte der Clipper durch Federn fliegen. [Wasserfahnen auf Europa: Die Entdeckung in Bildern]
Aber es gibt auch neue Herausforderungen zu bewältigen, wie die Auswahl eines Pfades, dem das Raumschiff um das Jupiter-System folgen soll, in einem Prozess namens Flugbahnplanung, den Senske scherzhaft als "schwarze Magie" bezeichnet. (Das Raumschiff wird Europa nicht direkt umkreisen, weil es sonst zu viel Strahlung erhalten würde. Aber diese Einschränkung bietet auch Vorteile - wie einen Blick auf andere Monde zu werfen. "Io ist genau dort", sagte Richey. Wer möchte nicht auf den Planetenkörper schauen, der wie ein von Pocken geplagter Abgrund aussieht? ")
Die Flugbahnplanung ist ein kompliziertes mathematisches Unterfangen, und die endgültige Wahl wird genau bestimmen, was Wissenschaft während der Missionspässe über Europa tun kann. Aus diesem Grund hat das Trajektorie-Team eine Reihe von Optionen für die Teams auf jedem Instrument zur Bewertung entwickelt, um das mit dem besten wissenschaftlichen Potenzial insgesamt auszuwählen.
Dies ist ein anderer Prozess als die Bestimmung der Route des Raumfahrzeugs zum Jupiter-System, das auf eine Entscheidung der NASA über das Trägerraketen der Mission wartet. Clipper wird entweder das eigene Space Launch System der Agentur für eine dreijährige Reise oder einen SpaceX Falcon Heavy fahren, was die Reise auf fünf oder sechs Jahre verlängern würde.
Während sie auf eine Entscheidung warten, konzentriert sich das Team auf die aktuelle Hürde: Beantwortung von Fragen zu Überprüfungen einzelner Projektkomponenten und deren Interaktion. Sobald diese behoben sind, tritt das Projekt in die Phase C ein, die Missionsdesigner nennen. Dazu gehört die Festlegung des endgültigen Budgets für das Projekt und der Beginn des Baus des realen Raumfahrzeugs. "Dann beginnt der Spaß", sagte Richey.
In der Zwischenzeit besteht ein großes Risiko darin, dass ein Teil des Raumfahrzeugs anderen etwas zu weit voraus ist, was es für Ingenieure schwieriger macht, alles zusammenzubringen. "Es ist immer eine stressige Zeit für jedes Team, aber ich denke, dieses Team geht ziemlich gut damit um, und ich denke, wir freuen uns alle darauf, mit dem Aufbau zu beginnen", sagte Richey. "Es ist wie eine komplizierte Version von Tetris, in der diese Reihe wirklich großartig ansteht und andere Schwaden anfangen, sich anzustellen und zu arbeiten, aber Sie möchten sicherstellen, dass Sie diese nicht zu weit vor den anderen bringen." von ihnen."
Für Pappalardo, der in den frühesten Tagen an der Mission beteiligt war und sich an den Kampf erinnert, Unterstützung dafür aufzubauen, ist der Prozess zu einem Wirbelwind geworden.
"Es ist erstaunlich, dass wir uns so schnell bewegen müssen, um zu einem Start zu gelangen, der frühestens 2023 sein wird", sagte er. "Manchmal hältst du an und merkst, dass du in diesem Fluss bist, der dahinrauscht, und er trägt dich einfach mit sich, weil es so viele Dinge zu tun gibt."
