ยูโรปาดวงจันทร์น้ำแข็งของจูปิเตอร์เป็นหนึ่งในโลกที่ยั่วเย้ามากที่สุดสำหรับการสำรวจ - ซึ่งเป็นสาเหตุที่นักวิทยาศาสตร์ของ NASA อยู่ลึกลงไปในกระบวนการออกแบบ Europa Clipper ยานอวกาศที่จะไขความลับของมัน
Europa Clipper จะเปิดตัวเร็ว ๆ นี้ในปี 2023 จากนั้นเดินทางไปยังระบบดาวพฤหัสบดีประมาณ 40 ครั้งเพื่อผ่านดวงจันทร์น้ำแข็งลึกลับ ยานอวกาศจะรวบรวมข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับธรณีวิทยาองค์ประกอบและมหาสมุทรภายในที่ซ่อนอยู่ของดวงจันทร์ แต่ก่อนที่ทีมจะสามารถสร้างยานอวกาศได้จะต้องมีการตรวจสอบครั้งสุดท้าย
“ ยูโรปาเราไม่เข้าใจ - มีความลึกลับที่สำคัญเหล่านี้ที่เราพยายามเข้าใจ” Robert Pappalardo นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA และนักวิทยาศาสตร์โครงการสำหรับภารกิจกล่าวกับ Space.com "[Europa Clipper] กำลังจะบอกเราเกี่ยวกับการทำงานของดวงจันทร์น้ำแข็ง ... และดวงจันทร์น้ำแข็งอาจเป็นสภาพแวดล้อมที่พบได้บ่อยที่สุดในจักรวาลดังนั้นมันจึงน่าตื่นเต้น" [ภาพถ่าย: ยูโรปา, Icy Moon of Jupiter ลึกลับ]
ชีวิตบนดวงจันทร์น้ำแข็งจะไม่ปรากฏบนพื้นผิว: มันจะซ่อนตัวอยู่ในมหาสมุทรภายในซึ่งแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ใกล้เคียงจะทำให้ของเหลวมีน้ำ ทุกชีวิตที่เรารู้ว่าตอนนี้ต้องการน้ำ นอกจากนี้กิจกรรมทางธรณีวิทยาบนพื้นทะเลสามารถให้สารเคมีในการเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ และน้ำแข็งจะบล็อกการแผ่รังสีอันตรายที่ซัดพื้นผิว ดังนั้นในขณะที่มีวิทยาศาสตร์อื่น ๆ อีกมากมายที่ต้องทำที่ Europa การทำความเข้าใจความเป็นอยู่ของมันหรือการขาดมันเป็นภารกิจสำคัญ “ ผู้คนสนใจมันคนอยากรู้เกี่ยวกับโลกลึกลับนี้ที่อาจมีชีวิต” Pappalardo กล่าว “ นั่นเป็นเหตุผลที่สำคัญอย่างยิ่งที่จะทำ”
ยานอวกาศจะมีชุดเครื่องมือเก้าชิ้นที่ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกันเพื่อไขปริศนาอันยิ่งใหญ่เหล่านั้นและเพื่อประเมินว่าดวงจันทร์น่าอยู่เป็นอย่างไร ในระหว่างการเยี่ยมชมยานอวกาศจะอยู่ห่างจากพื้นผิวของ Europa เพียง 15.5 ไมล์ (25 กิโลเมตร) และเป็นลางที่ดีสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในภารกิจ “ เราจะได้ภาพที่น่าอัศจรรย์กลับมา” Christina Richey นักวิทยาศาสตร์ของทีมงานเกี่ยวกับ Europa Clipper กล่าวกับ Space.com
เปลือกน้ำแข็งนั้นมีความลับมากมายไม่ใช่อย่างน้อยก็หนาแค่ไหน คุณสมบัติที่พบบ่อยที่สุดบนพื้นผิวคือสันเขาและนักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่ามันก่อตัวอย่างไร ช่องว่างในแผ่นน้ำแข็งอาจปล่อยให้น้ำทะเลพุ่งออกไปในอวกาศเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นที่เอนเซลาดัสของดวงจันทร์น้ำแข็งที่มีชื่อเสียงที่สุดของดาวเสาร์
และดูเหมือนว่าจะมีกระบวนการบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายก้อนน้ำแข็งไปตามพื้นผิวของยุโรป แต่รายละเอียดของสิ่งที่ขับมันยังคงเป็นปริศนา “ มีอะไรมากมายจากมุมมองทางธรณีวิทยาที่เรายังไม่เคยเห็นและเราเพิ่งจะได้รับหมึก” David Senske รองนักวิทยาศาสตร์โครงการของ Europa Clipper กล่าวกับ Space.com
เพื่อที่จะจัดการกับความลึกลับเหล่านั้นยานอวกาศเครื่องมือและผู้จัดการของมันล้วน แต่สร้างกลยุทธ์ที่พัฒนาโดยภารกิจก่อนหน้านี้ ยานอวกาศจะพึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงเย็นของระบบดาวพฤหัสบดี และเช่นเดียวกับ Cassini ที่ Enceladus Clipper สามารถบินผ่านขนนก [น้ำขนนกบนยูโรปา: การค้นพบในภาพ]
แต่มีความท้าทายใหม่ ๆ ที่จะจัดการเช่นกันเช่นการเลือกเส้นทางสำหรับยานอวกาศที่จะติดตามรอบระบบจูปิเตอร์ในกระบวนการที่เรียกว่าการวางแผนเส้นทางโคจรซึ่ง Senske ล้อเล่นหมายถึง "เวทมนตร์ดำ" (ยานอวกาศจะไม่โคจรรอบยูโรปาโดยตรงเพราะมันจะได้รับรังสีมากเกินไปถ้ามันทำ แต่ข้อ จำกัด นั้นให้ประโยชน์เช่นกัน - ดูที่ดวงจันทร์ดวงอื่น "Io บังเอิญอยู่ที่นั่น" Richey กล่าว " ใครไม่อยากดูร่างกายของดาวเคราะห์ที่ดูเหมือนก้นบึ้งของโรคฝี? ")
การวางแผนเส้นทางเคลื่อนที่เป็นความพยายามทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนและตัวเลือกสุดท้ายจะกำหนดอย่างแม่นยำว่าวิทยาศาสตร์สามารถทำอะไรได้บ้างในระหว่างการผ่านภารกิจของยูโรปา นั่นเป็นเหตุผลที่ทีมเส้นทางโคจรขึ้นมาพร้อมชุดตัวเลือกสำหรับทีมในแต่ละเครื่องมือเพื่อประเมินเพื่อเลือกทีมที่มีศักยภาพทางวิทยาศาสตร์ที่ดีที่สุดโดยรวม
นั่นเป็นกระบวนการที่แยกต่างหากจากการกำหนดเส้นทางของยานอวกาศไปยังระบบดาวพฤหัสบดีในตอนแรกซึ่งกำลังรอการตัดสินใจจากองค์การนาซ่าเกี่ยวกับยานยิงภารกิจ Clipper จะขี่ระบบเปิดตัวของเอเจนซี่ของตัวเองสำหรับการเดินทางสามปีหรือ SpaceX Falcon Heavy ซึ่งจะยืดการเดินทางไปอีกห้าหรือหกปี
ในขณะที่พวกเขากำลังรอการตัดสินใจทีมมุ่งเน้นไปที่สิ่งกีดขวางในปัจจุบัน: การตอบคำถามที่แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับองค์ประกอบแต่ละส่วนของโครงการและวิธีการโต้ตอบ เมื่อได้รับการแก้ไขแล้วโครงการจะเข้าสู่สิ่งที่นักออกแบบภารกิจเรียกเฟส C ซึ่งรวมถึงการกำหนดงบประมาณขั้นสุดท้ายสำหรับโครงการและเริ่มสร้างยานอวกาศจริง “ นั่นคือช่วงเวลาที่ความสนุกเริ่มต้นขึ้น” Richey กล่าว
ในขณะเดียวกันความเสี่ยงหลักคือยานอวกาศชิ้นหนึ่งอาจไกลเกินกว่าคนอื่นเล็กน้อยทำให้วิศวกรยากที่จะดึงทุกอย่างเข้าด้วยกัน “ มันเป็นช่วงเวลาที่เครียดสำหรับทุกทีม แต่ฉันคิดว่าทีมนี้จัดการได้ค่อนข้างดีและฉันคิดว่าเราทุกคนตื่นเต้นที่จะเริ่มสร้าง” ริชชีย์กล่าว “ มันเป็นเหมือน Tetris เวอร์ชันซับซ้อนซึ่งแถวนี้เรียงกันอย่างยอดเยี่ยมมากและแนวอื่น ๆ เริ่มเข้าแถวและทำงาน แต่คุณต้องการให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้รับสิ่งนี้ไกลเกินกว่าที่เหลือ ของพวกเขา."
สำหรับ Pappalardo ผู้ที่เกี่ยวข้องกับภารกิจในช่วงแรกและจำการดิ้นรนเพื่อสร้างการสนับสนุนกระบวนการนี้ได้กลายเป็นลมบ้าหมู
“ มันน่าทึ่งมากเราต้องเดินหน้าอย่างรวดเร็วเพื่อที่จะได้เปิดตัวเร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ในปี 2023” เขากล่าว "บางครั้งคุณหยุดและตระหนักว่าคุณอยู่ในแม่น้ำสายนี้ที่วิ่งไปมาและมันก็พาคุณไปเพราะมันมีหลายสิ่งให้ทำ"
