Tujuh instrumen yang didukung SMD untuk mencari bukti kehidupan di Europa

Anonim

Teknologi yang Diinfus: Ketika NASA meluncurkan misinya untuk mengeksplorasi bulan Jupiter Europa pada tahun 2020-an, tujuh instrumen yang dimungkinkan oleh investasi teknologi SMD atau upaya pengembangan penerbangan akan tersedia untuk membantu mencapai tujuan sains misi.

Misi Europa akan mengumpulkan gambar resolusi tinggi dari permukaan bulan, dan menyelidiki komposisi dan struktur interior dan kulit es untuk menentukan apakah bulan bisa dihuni untuk bentuk kehidupan primitif. Bukti dari misi Galileo NASA pada 1990-an sangat menyarankan bahwa Europa mungkin mengandung lautan luas di bawah kerak esnya. Europa juga mengalami gaya pasang yang besar ketika mengorbit Jupiter, dan kekuatan-kekuatan ini menyebabkan bulan melentur, yang menghasilkan panas di interior bulan. Para ilmuwan juga percaya bahwa lautan Europa bersentuhan langsung dengan interiornya yang berbatu, menciptakan kondisi yang mirip dengan tempat-tempat geologis aktif di dasar laut Bumi, yang disebut zona hidrotermal. Zona hidrotermal di Bumi menyimpan sejumlah besar organisme yang berkembang karena proses kimia yang terjadi ketika air dan batu berinteraksi pada suhu tinggi. Air cair potensial Europa, dikombinasikan dengan aktivitas geologi penghasil panasnya, membuatnya menjadi salah satu tempat paling menjanjikan di tata surya untuk mencari tanda-tanda kehidupan masa kini. Tujuh dari instrumen yang baru-baru ini dipilih NASA untuk terbang di misi Europa dimungkinkan oleh investasi teknologi SMD atau investasi misi planetary sebelumnya (lihat tabel di halaman 21). Dua dari instrumen itu — MASPEX dan REASON — dirinci di bawah ini.

MASPEX: Spektrometer MAss untuk Planetary EXploration / Europa adalah spektrometer massa waktu-penerbangan (TOF) yang dirancang untuk menentukan komposisi permukaan Europa dan samudra bawah permukaan dengan mengukur atmosfer bulan yang sangat renggang dan setiap materi permukaan yang dikeluarkan ke angkasa. MASPEX menggunakan optik ion reflektansi ganda yang diaktifkan cepat untuk memberikan resolusi tinggi-massa dalam instrumen setengah meter panjang. Teknologi baru ini memungkinkan resolusi massal beberapa kali lipat lebih besar dari spektrometer massa sebelumnya yang diterbangkan pada misi NASA. MASPEX juga sangat sensitif.

Ini dapat menyimpan lebih dari 100.000 ion dan mengekstrak mereka pada tingkat 2 Khz, memberikan throughput yang sangat tinggi dan resolusi waktu yang tinggi. Kemampuan penyimpanan MASPEX, ditambah dengan cryotrap tertanam yang lebih dari 100.000 kali lebih sensitif daripada instrumen sebelumnya, memungkinkan analisis jejak organik pada tingkat kurang dari satu bagian per miliar dan analisis isotop dari jejak gas mulia seperti xenon. MASPEX menyediakan alat baru dan kuat untuk memahami kelayakan, asal, dan evolusi Europa.

ALASAN: Radar untuk Penaksiran dan Suara Eropa: Lautan ke Dekat-permukaan (REASON) adalah instrumen radar pemecah es frekuensi ganda (9 MHz dan 60 MHz) yang dirancang untuk mengkarakterisasi dan menyuarakan kerak es Europa dari permukaan dekat ke lautan, mengungkapkan struktur tersembunyi dari es kerang Europa dan potensi air di dalamnya. REASON juga akan menilai struktur dan topografi permukaan dekat, serta status ionosfer Europa. Sinyal panjang gelombang yang lebih panjang (9 MHz) dapat melewati es Europa dengan sedikit gangguan dari kekasaran permukaan. Namun, gelombang radio yang dipancarkan oleh planet Jupiter mengganggu sinyal, sehingga hanya dapat digunakan di sisi Europa yang menghadap jauh dari planet. Sinyal panjang gelombang lebih pendek (60 MHz), sebaliknya, tidak terpengaruh oleh Jupiter, tetapi lebih rentan terhadap gangguan dari kekasaran es Europa. Bersama-sama, dua sinyal akan mencapai gambar Europa yang komprehensif dan jelas. Pengukuran REASON akan membantu para ilmuwan menentukan ketebalan kulit es bulan, mencari bukti gumpalan air, dan mencirikan danau bawah tanah dan proses pertukaran kimia. Selain itu, data dari REASON akan memberikan informasi berharga tentang lokasi dan medan pendaratan potensial untuk misi masa depan yang menjelajahi permukaan Europa.

Dampak: Sebagai bagian dari rangkaian instrumen sains pada misi Europa, MASPEX dan REASON akan memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari lebih lanjut tentang komposisi bulan, termasuk apakah lautan ada di bawah permukaan esnya, dan apakah ada kondisi yang berpotensi menjadi sumber kehidupan. MASPEX akan menjadi spektrometer massa paling sensitif yang pernah diterbangkan di angkasa, dan akan menganalisis komposisi gas yang ditemukan di atmosfer Europa. REASON akan mengkarakterisasi kulit es Europa dan lautan yang berpotensi terletak di bawahnya. Instrumen lain yang ada di pesawat akan mendeteksi panas yang terpancar, mengukur medan magnet bulan, dan mengumpulkan gambar paling terperinci dari permukaan Europa yang pernah didapat.

Status dan Rencana Masa Depan: Misi NASA Europa kini mengembangkan lebih lanjut MASPEX, REASON, dan instrumen terpilih lainnya untuk memastikan mereka siap untuk diluncurkan pada awal 2020-an.

Organisasi Sponsor: Pengembangan MASPEX didanai bersama oleh Southwest Research Institute dan oleh PSD NASA melalui program ICEE. Pengembangan teknologi yang didanai PSD untuk REASON melalui Program Definisi dan Pengembangan Instrumen Planetary (PIDDP) —sebuah program teknologi yang ada sebelum pembentukan program PICASSO dan MatisSE — dan Program ICEE. Lihat tabel di halaman 21 untuk sumber pendanaan PSD dan informasi PI untuk instrumen yang disponsori PSD yang dipilih untuk infus.

menu
menu