Už od chvíle, kdy americká sonda Galileo zjistila, že Jupiterův měsíc Europa, má velmi pravděpodobně masivní vodní oceán, stal se z tohoto tělesa o velikosti zhruba našeho Měsíce předmět zájmu všech hledačů mimozemského života. Pokud se potvrdí naše dosavadní odhady, pak Europa obsahuje dvakrát více vody, než kolik máme na Zemi. Přidejme si k tomu několik desítek kilometrů silnou vrstvu ledu, který blokuje škodlivé záření a nebo teplo generované slapovými silami Jupitera a máme tu jednoho z nejžhavějších kandidátů pro vznik života mimo Zemi.
Sonda Galileo prolétla kolem Europy 11x, ale to bylo před více než 10 lety. Od té doby se průzkum Europy prováděl pouze na dálku – Hubbleův teleskop například odhalil, že Europa zřejmě disponuje povrchovými gejzíry, které chrlí vodu do výšky mnoha kilometrů nad povrch. Je ale potřeba vrátit se zpět na místo činu a podívat se na Europu hezky zblízka. Galileo udělala základní průzkum. Nyní už víme, co přesně nás na Europě zajímá a co chceme prostudovat.
Na fiskální rok 2016 je přiděleno 30 milionů dolarů pro formulování nové nepilotované mise k Europě. Nová sonda zatím nemá žádné jméno, ale neoficiálně se pro ni používá název Europa Clipper, což byl dříve zvažovaný projekt podobného stylu. Plán počítá s vysláním sondy, která by čerpala energii ze solárních panelů. Dříve by se to zdálo nemyslitelné – tak daleko od Slunce. Ale vývoj jde dopředu a i sonda JUNO, která je na cestě disponuje solárními panely.
Zdroj: http://www.nasa.gov/
Sonda by měla být navedena na protáhlou oběžnou dráhu kolem Jupitera. Proč ne přímo na oběžnou dráhu Europy? Jupiter má velmi silné magnetické pole, které zachytává mnoho nabitých částic ze Slunce – podobně jako naše van Allenovy pásy, jenže v mnohem větším měřítku. Europa obíhá zrovna v místě, kde je silná koncentrace těchto nabitých částic. Pro palubní elektroniku by tak bylo velmi složité odolávat dlouhodobě těmto podmínkám.
Tím, že bude sonda kroužit okolo Jupitera, tak většinu času stráví v méně agresivním prostředí. Na druhou stranu bude oběžná dráha zvolena tak, aby docházelo k opakovaným průletům kolem Europy. Základní mise počítá s celkem 45 průlety v různých vzdálenostech – od 2 700 do 25 kilometrů, což je pro vědce hodně důležité – budou moci zkombinovat data z detailních měření při blízkých průletech s globálními měřeními ze vzdálených průletů.
Sonda odstartuje až po roce 2020, cesta jí zabere asi osm let, ale už nyní známe přístroje, které ponese na palubě. NASA obdržela celkem 33 návrhů. Z nich vybrala finální devítku, která by měla prozkoumat Europu skrz naskrz se zvláštním důrazem na průzkum podpovrchových vrstev.
Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS) – Za projekt zodpovídá Dr. Joseph Westlake z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL). Tento přístroj bude ve spolupráci s magnetometrem klíčovým pomocníkem při měření tloušťky ledové krusty a hloubky, či salinity oceánu. Jeho úkolem je opravovat obdržený signál a odstraňovat z něj magnetickou indukci způsobenou proudy nabitých částic v okolí Europy.
Interior Characterization of Europa using Magnetometry (ICEMAG) – Za přístroj zodpovídá Dr. Carol Raymond z Jet Propulsion Laboratory (JPL). Jde o magnetometr, který bude měřit magnetické pole okolo Europy a ve spolupráci s výše popsaným přístrojem PIMS prozkoumá také odvodí údaje o síle ledu a další výše popsané parametry.
Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE) – Za něj zodpovídá Dr. Diana Blaney také z JPL. Tento přístroj bude zkoumat chemické složení. Má odhalit přítomnost organických látek, solí, hydrátů kyselin, ale i různých druhů ledu. Tyto střípky poznání by nám měly umožnit složit mozaiku, která určí obyvatelnost tohoto tajemného oceánu.
Europa Imaging System (EIS) – Hlavním představitelem je Dr. Elizabeth Turtle z výše zmíněné instituce APL. Půjde o dvě kamery – širokoúhlou a teleobjektiv, které by měly zmapovat většinu povrchu s rozlišením 50 metrů. Některé oblasti by mohly mít až 100x lepší rozlišení.
Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) – Za program zodpovídá Dr. Donald Blankenship z University of Texas. Dvojfrekvenční radar, jehož paprsky proniknou skrz ledovou krustu má odhalit vnitřní strukturu ledového příkrovu.
Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS) – Za něj zodpovídá Dr. Philip Christensen z Arizona State University. Stručně řečeno jde o tepelný detektor s velkým prostorovým rozlišením. Bude pořizovat multispektrální měření, která by měla odhalit aktivní místa na povrchu Europy. Jde především o potenciální vývěry gejzírů.
MAss SPectrometer for Planetary EXploration/Europa (MASPEX) – Za projektem stojí Dr. Jack (Hunter) Waite ze Southwest Research Institute (SwRI). Tento přístroj určí složení povrchu i podpovrchového oceánu tím, že se zaměří na velmi slabou atmosféru Europy. Mohl by tak prozkoumat materiál, který byl z povrchu vyvržený do okolního prostoru.
Ultraviolet Spectrograph/Europa (UVS) – Projekt prezentuje Dr. Kurt Retherford z výše změníného SwRI. Tento přístroj použije technologii používanou na Hubbleově teleskopu, kde pomohla objevit gejzíry z povrchu Europy. UVS na připravované sondě by měl být schopen odhalit malé výtrysky a poskytne i data o složení a dynamice slabé atmosféry.
SUrface Dust Mass Analyzer (SUDA) – Za něj zodpovídá Dr. Sascha Kempf zUniversity of Colorado. Úkolem tohoto přístroje je měření malých, pevných částic vyvržených z povrchu. Tím bychom získali fantastickou možnost zkoumat přímo vzorky z Europy, případně naplánovat nízké průlety skrz výtrysky.
Mimo výše zmíněný výčet stojí SPace Environmental and Composition Investigation near the Europan Surface (SPECIES). Tento přístroj byl vybrán pro další technologický rozvoj. Zodpovídá za něj Dr. Mehdi Benna z Goddard Space Flight Center. Jedná se o kombinaci, hmotnostního spektrometru a plynného chromatografu. Tento přístroj by měl najít využití na jiných misích.
Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/
http://vesmir.stoplusjednicka.cz/
Zdroje obrázků:
http://cdn.slashgear.com/wp-content/uploads/2014/03/europa-820-820×420.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/15-104b.jpg
Doufám, že pokud se ESA opravdu zúčastní, tak nám nepředloží jen nějaký obyčejný subsatelit z úsporných důvodů, ale rovnou pořádný lander.
Tomu moc nevěřím. Taková konstrukce by byla poměrně náročná. Přecijen Europa nemá atmosféru, která by při přistání pomáhala, navíc si přičtěme nabité částice v okolí oběžné dráhy … no nevím nevím.
Tak nemusel by to být zrovna další Phoenix 🙂 Ale je pravda, že by to byla svým způsobem novinka. Na tělesech bez atmosféry jsme už přistávali, ale buď to byla tělesa se zanedbatelnou gravitací nebo Měsíc, kde ovšem přistávaly rovnou celé sondy, takže byly vybaveny výkonnými motory na brždění. Europa je velká skoro jako Měsíc a případný modul by se nemohl spolehnout na „jemné dosednutí“ jako v případě Philae nebo třeba NEAR, ale chtělo by to opět výkonné trysky. Ale nemyslím si, že by šlo o nepřekonatelný problém a věřím, že v ESA si uvědomí, že se blíží i JUICE a proč nezkusit něco jiného. Vše je jednou poprvé.
Kurna, takze vyzera, ze nejakych objavov na Europe sa (ak) dozijem az na dochodku …
Tyhle mise jednoznačně volají po Falconu Heavy… Případně plus XR-5, XR-12, nebo jakékoli podobné alternativě od SpaceX.
No, obvykle cena sondy převyšuje cenu rakety několikrát. A Europská mise s landerem, a jiná asi nemá s Falconem Heavy smysl, to může být projekt v řádu desítek miliard tolárků. S časovým horizontem 15, spíše ale až 25 let. A v té době budou mít těžké rakety i rusové a číňané. Takže, to je na mezinárodní účast. Navíc, dnešní metody průzkumu z oběžné či blízké dráhy mohou být stejně dobré, konec konců přistání na ledu bez možnosti zkoumat ten oceán přece jen je dost málo.
No, tak toho se už asi nedožiji. Budu rád, když ještě zažiji Clipper, ovšem jestli to pochopí v té době ještě můj mozek, tak to opravdu nevím. Bééé
Tady je celkem jedno, jak a jestli vůbec cena sondy převyšuje nebo nepřevyšuje cenu rakety. Pokud dodatečný elektrický pohon výrazně násobí užitečné zatížení, pak se pomocí něj dá existující raketou poslat náklad, na který by jinak byla zapotřebí raketa neexistující. A dá se očekávat, že takhle náročná mise by bez elektrického pohonu vyžadovala tu neexistující raketu. Navíc to vypadá, že v brzké době jupiterské sondy budou spíše solární než jaderné (kromě ubývajících surovin i díky pokrokům v solárních technologiích), a tedy v blízkosti 1 AU budou mít přebytek elektrického výkonu, který by bylo škoda nevyužít.
Jinak já měl na mysli hlavně to, že technologie pro rychlejší realizaci takovýchto misí máme skoro na dosah – víceméně by neměl být problém posílat mnohem těžší sondy mnohem rychleji k Jupiteru už třeba za pět let – nějak mi není jasné, proč ty plány misí počítají s tím, že na sondy tohohle typu by pro rychlejší profil mise měla být zapotřebí SLS. Kdyby si dali dvě a dvě dohromady, třeba by si těch nevyužitých panelů všimli…
Vývoj zkrátka postupuje pomalu. Ale máme se na co těšit třeba i díky evropské misi JUICE.
1) k větě v článku „Na fiskální rok 2016 je přiděleno 30 milionů dolarů pro formulování nové nepilotované mise k Europě.“:
Na fiskální rok 2015 NASA požádala na sondu k Europě o malou částku – 15 milionů dolarů. Robotická mise k Europě je ovšem velmi populární ve Sněmovně reprezentantů i v Senátu, takže Kongres tuto částku zvýšil a přidělil pro FY2015 celkem 100 milionů.
Požadavek NASA na FY2016 je 30 milionů dolarů, ale tato částka bude téměř jistě opět zvýšena o Kongresem. Sněmovna reprezentantů minulý týden (20.května) v návrhu zákona o rozpočtu NASA přidala dalších 110 milionů, resp. v oddílu Planetary Science pro misi k Europě navrhuje 140 milionů dolarů, a současně určuje start na rok 2022 nosičem SLS. Kromě toho je v oddílu Space Technology navrženo 25 milionů dolarů pro „icy satellite surface technology and test-bed activities“. To nasvědčuje, že chtějí přidat lander. Uvidíme, s čím přijde Senát.
2) k větě v diskusi „Tyhle mise jednoznačně volají po Falconu Heavy… „:
Sněmovna současně oproti návrhu NASA navrhla prvních 50 milionů dolarů na urychlený vývoj výkonného horního stupně EUS pro raketu SLS. První let SLS s novým stupněm EUS musí být nepilotovaný, a sonda k Europě se jeví jako ideální náklad.
To zní skvěle, díky za doplnění!
Hodně skvělé!!. Mimochodem, právě mě napadlo, kromě klasických způsobů přistání existují i penetrátory (před nějakou dobou se připravovaly i pro Mars). Právě výzkum přístrojů snášejících vysoká přetížení značne pokročil, v souvislosti s vývojem tzv. inteligentních granátů pro kanony jak v USA, tak v Rusku. Takže technologie by asi byly. A asi relativně i levné.
Ano, byla by to jistě velmi zajímavá možnost.
Zatím jediné penetrátory, které se alespoň pokusily o průnik pod povrch nějakého tělesa a poté o vysílání, byly dva kousky na Mars Polar Landeru. Vyšetřování poté ukázalo, že NASA jejich zkoušky opravdu příliš neprožívala a podcenila. Jinak ani nelze vysvětlit, proč se neozval po předpokládaném dopadu na povrch Marsu ani jeden z nich. Přitom se podle všeho od přeletového prstence oddělily a padaly (neměly nic společného s osudem samotného landeru).
Britové nějaké penetrátory intenzivně testují a ESA by měla zájem, ale jestli bude hotovo do startu Clipperu, to je otázkou.