บางภารกิจที่น่าสนใจและมีความทะเยอทะยานได้รับการเสนอโดยองค์การนาซ่าและหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ ในทศวรรษหน้า ในบรรดาสิ่งเหล่านี้บางทีสิ่งที่ท้าทายที่สุดก็รวมถึงภารกิจในการสำรวจ“ มหาสมุทรโลก” ของระบบสุริยะ ภายในร่างกายเหล่านี้ซึ่งรวมถึงดวงจันทร์ Europa Europa และดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีว่าชีวิตจะมีอยู่ในมหาสมุทรภายในน้ำอุ่น
ภายในปี 2020 และ 2030 คาดว่าภารกิจหุ่นยนต์จะไปถึงโลกเหล่านี้และตั้งลงบนพวกเขาสุ่มตัวอย่างน้ำแข็งและสำรวจขนนกของพวกเขาเพื่อดูสัญญาณของนักชีวภาพ แต่จากการศึกษาใหม่โดยทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติพื้นผิวของดวงจันทร์เหล่านี้อาจมีพื้นผิวที่มีความหนาแน่นต่ำมาก กล่าวอีกนัยหนึ่งพื้นผิวน้ำแข็งของยูโรปาและเอนเซลาดัสอาจอ่อนนุ่มเกินกว่าที่จะลงจอดได้
การศึกษาเรื่อง“ การจำลองห้องปฏิบัติการของพื้นผิวดาวเคราะห์: การทำความเข้าใจ regolith คุณสมบัติทางกายภาพจากการสำรวจระยะไกลด้วยแสงโฟโตโมลาโมเมตริก” ได้รับการเผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์ อิคารัส. การศึกษานำโดย Robert M.Nelson นักวิทยาศาสตร์อาวุโสที่สถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ (PSI) และรวมถึงสมาชิกจากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA มหาวิทยาลัย California Polytechnic State ที่ Pomona และมหาวิทยาลัยหลายแห่ง
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมพยายามอธิบายพฤติกรรมโพลาไรเซชันเชิงลบที่ผิดปกติในมุมต่ำซึ่งถูกสังเกตมาหลายสิบปีเมื่อศึกษาร่างกายที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ พฤติกรรมโพลาไรเซชันนี้เชื่อว่าเป็นผลมาจากอนุภาคสว่างที่ละเอียดมาก ในการจำลองพื้นผิวเหล่านี้ทีมใช้ตัวอย่างอลูมิเนียมออกไซด์สิบสามตัวอย่าง (Al²O³)
อลูมิเนียมออกไซด์ถือว่าเป็นแอนะล็อกที่ยอดเยี่ยมสำหรับ regolith ที่พบในแหล่งกำเนิดของระบบสุญญากาศสุญญากาศ (ASSB) ซึ่งรวมถึง Europa และ Encedalus รวมถึงดาวเคราะห์น้อยยูเซอริติกเช่น 44 Nysa และ 64 Angelina จากนั้นทีมงานได้ทดสอบตัวอย่างเหล่านี้กับการตรวจด้วยโฟโตโมลามีน วิทยาลัยซานอันโตนิโอ
สิ่งที่พวกเขาค้นพบคือธัญพืชสว่างที่ประกอบขึ้นจากพื้นผิวของ Europa และ Enceladus จะทำการวัดประมาณเศษเสี้ยวของไมครอนและมีช่องว่างประมาณ 95% สิ่งนี้สอดคล้องกับวัสดุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าหิมะที่ตกลงมาใหม่ซึ่งดูเหมือนว่าบ่งบอกว่าดวงจันทร์เหล่านี้มีพื้นผิวที่นุ่มมาก โดยปกติแล้วสิ่งนี้จะไม่เป็นลางดีสำหรับภารกิจใด ๆ ที่จะพยายามกำหนดลงบนพื้นผิว Europa หรือ Enceladus
แต่เนลสันอธิบายไว้ในข่าวประชาสัมพันธ์ของ PSI นี่ไม่จำเป็นว่าจะเป็นข่าวร้ายและความกลัวดังกล่าวได้เกิดขึ้นก่อนหน้านี้:
“ แน่นอนก่อนการลงจอดยานอวกาศหุ่นยนต์ Luna 2 ในปี 1959 มีความกังวลว่าดวงจันทร์อาจถูกปกคลุมด้วยฝุ่นความหนาแน่นต่ำซึ่งนักบินอวกาศในอนาคตอาจจะจม อย่างไรก็ตามเราต้องจำไว้ว่าการสำรวจวัตถุที่มีความยาวคลื่นระยะไกลที่มองเห็นได้อย่างยูโรปานั้นเป็นเพียงการตรวจสอบไมครอนนอกสุดของพื้นผิวเท่านั้น
ดังนั้นในขณะที่ Europa และ Enceladus อาจมีพื้นผิวที่มีชั้นของอนุภาคน้ำแข็งที่มีความหนาแน่นต่ำ แต่ก็ไม่ได้แยกแยะว่าเปลือกนอกของมันนั้นแข็ง ในท้ายที่สุดผู้ขับขี่อาจถูกบังคับให้ต้องต่อสู้กับหิมะก้อนเล็ก ๆ น้อย ๆ เมื่อวางลงบนโลกใบนี้ ยิ่งไปกว่านั้นหากอนุภาคเหล่านี้เป็นผลมาจากกิจกรรมหรือการกระทำของขนนกระหว่างการตกแต่งภายในและพื้นผิวพวกเขาสามารถจับตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ยานสำรวจกำลังมองหา
แน่นอนว่าต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมก่อนที่หุ่นยนต์แลนเดอร์จะถูกส่งไปยังร่างกายอย่าง Europa และ Enceladus ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ จะทำการศึกษาดวงจันทร์เหล่านี้และดวงจันทร์อื่น ๆ ในช่วงห้าเดือนแรกของการให้บริการ ซึ่งจะรวมถึงการสร้างแผนที่ของดวงจันทร์กาลิเลโอเผยสิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับโครงสร้างความร้อนและบรรยากาศและค้นหาพื้นผิวของพวกเขาเพื่อหาสัญญาณของขนนก
ข้อมูลที่ JWST ได้รับพร้อมกับชุดเครื่องมือขั้นสูงสเปกโทรสโกปีและใกล้อินฟราเรดจะให้ข้อ จำกัด เพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพพื้นผิวของพวกเขา และด้วยภารกิจอื่น ๆ เช่นข้อเสนอของ ESA Europa Clipper ดำเนินการบินของดวงจันทร์เหล่านี้มีไม่ขาดแคลนสิ่งที่เราสามารถเรียนรู้จากพวกเขา
นอกเหนือจากการมีความสำคัญต่อภารกิจในอนาคตของ ASSB แล้วผลลัพธ์ของการศึกษานี้ก็น่าจะมีค่าเมื่อมันมาถึงสาขาวิศวกรรมทางบกภาคพื้นดิน โดยพื้นฐานแล้วนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนะว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์สามารถลดลงได้โดยการแนะนำอลูมิเนียมออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศซึ่งเป็นการชดเชยการแผ่รังสีที่ดูดซับโดยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ โดยการตรวจสอบคุณสมบัติของธัญพืชเหล่านี้การศึกษานี้สามารถช่วยแจ้งความพยายามในอนาคตเพื่อลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
การศึกษานี้เป็นไปได้ต้องขอบคุณส่วนหนึ่งของสัญญาที่จัดทำโดย Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ต่อ PSI สัญญาฉบับนี้ออกให้การสนับสนุนโดยทีมงานเครื่องมือของสเปกโตรมิเตอร์สเปกโตรมิเตอร์แบบวิชวลและแมปอินฟราเรดของนาซ่า Cassini
