Vse od letaCassini misija je vstopila v sistem Saturna in začela proučevati njegove lune, Enceladus je postal pomemben vir zanimanja. Ko so sonda zaznala kopanje vode in organskih molekul, ki izhajajo iz Lunovega južnega polarnega območja, so znanstveniki začeli ugibati, da ima Enceladus v svoji notranjosti toplovodni ocean - podobno kot Jupitrova luna Evropa in druga telesa v našem Osončju.
V prihodnosti NASA upa, da bo v ta sistem poslala še eno misijo za nadaljnje raziskovanje teh plinov in notranjosti Enceladusa. Ta misija bo verjetno vključevala nov instrument, ki ga je pred kratkim napovedala NASA, znan kot instrument Submillimeter Enceladus Life Fundamentals (SELFI). Ta instrument, ki ga je predlagala ekipa iz Nasinega centra za vesoljske polete Goddard, je nedavno dobil podporo za nadaljnji razvoj.
Pred Cassini misije, znanstveniki so menili, da je površina Enceladusa zamrznjena. Vendar pa je dr. Cassini podatki so pokazali rahlo nihanje v lunini orbiti, ki nakazuje na prisotnost notranjega oceana. Tako kot Europa tudi to povzročajo sile plimovanja, ki povzročajo upogibanje v jedru, kar ustvarja dovolj toplote, da zadrži tekočo vodo v notranjosti. Okoli južnega pola se to odpre, da se led pokvari in tvori razpoke.
The Cassini Misija je odkrila tudi pljuve, ki izvirajo iz približno 100 različnih razpok, ki v vesolje neprestano odvajajo ledene delce, vodno paro, ogljikov dioksid, metan in druge pline. Za natančnejšo proučitev teh informacij je NASA razvila nekaj ambicioznih instrumentov, ki se bodo za določitev njihove sestave opirali na milimetrske ali radiofrekvenčne valove in izvedeli več o Enceladusovem notranjem oceanu.
Po besedah glavnega preiskovalca SELFI Gordona China predstavlja SELFI pomembno izboljšanje v primerjavi z obstoječimi napravami za submilimetrske valovne dolžine. Ko bo razporejen, bo meril sledi kemikalij v množini vodnih in ledenih strank, ki občasno izhajajo iz Enceladusovih južnih razpok, znanih tudi kot "Tiger Stripes". Poleg razkritja kemične sestave oceana bo ta instrument nakazal tudi, da lahko podpira življenje.
Na Zemlji so hidrotermalni zračniki dom uspešnih ekosistemov, za katere se domneva, da so celo kraj, kjer se je na Zemlji prvič pojavilo življenje. Zato znanstveniki tako zelo radi raziskujejo hidrotermalno aktivnost na lun, kot je Enceladus, saj bi ti lahko predstavljali najbolj verjetno mesto za iskanje nezemeljskega življenja v našem Osončju. Kot je Chin navedel v izjavi za tisk NASA:
„Submilimetrske valovne dolžine, ki so v območju zelo visokofrekvenčnega radia, nam omogočajo merjenje količine različnih molekul v hladnem plinu. Prebrskamo lahko skozi vse slive in vidimo, kaj izvira iz Enceladusa. Vodna para in druge molekule lahko razkrijejo nekaj kemije oceana in vodijo vesoljsko plovilo na najboljšo pot letenja skozi plime, da neposredno opravijo druge meritve. "
Molekule, kot so voda, ogljikov dioksid in drugi elementi, oddajajo posebne radijske frekvence, na katere so submilimetrski spektrometri občutljivi. Spektralne črte so zelo diskretne in intenzivnost, s katero oddajajo, se lahko uporabi za količinsko opredelitev njihovega obstoja. Z drugimi besedami, instrumenti, kot je SELFI, ne bodo mogli določiti samo kemične sestave Enceladusovega notranjega oceana, temveč tudi številčnost teh kemikalij.
Že desetletja se v vesoljskih znanostih uporabljajo spektrometri za merjenje kemičnih sestavov planetov, zvezd, kometov in drugih tarč. Pred kratkim so znanstveniki poskušali pridobiti spektre z oddaljenih planetov, da bi določili kemične sestave njihove atmosfere. To je ključnega pomena pri iskanju potencialno bivalnih eksoplanetov, saj so za življenje, kot ga poznamo, potrebni vodna para, dušik in kisik.
Skeniranje v submilimetrskem pasu je razmeroma nov postopek, saj so instrumenti, občutljivi na submilimeter, kompleksni in jih je težko izdelati. Toda Chin in njegovi sodelavci s pomočjo Nasinega financiranja raziskav in razvoja povečujejo občutljivost instrumenta z ojačevalnikom, ki bo signal povečal na približno 557 GHz. To bo SELFI omogočilo zaznavanje minutnih sledi vode in plinov, ki prihajajo s površine Enceladusa.
Druge izboljšave vključujejo energetsko učinkovitejši in prilagodljivejši sistem za obdelavo podatkov z radiofrekvenčnimi frekvencami ter izpopolnjen digitalni spektrometer za RF signal. Ta zadnja izboljšava bo uporabila programirljivo vezje visoke hitrosti za pretvorbo RF podatkov v digitalne signale, ki jih je mogoče analizirati za merjenje količin plina, temperatur in hitrosti iz plinov Enceladusa.
Te izboljšave bodo omogočile SELFI, da hkrati zazna in analizira 13 različnih vrst molekul, ki vključujejo različne izotope vode, metanola, amoniaka, ozona, vodikovega peroksida, žveplovega dioksida in natrijevega klorida (aka. Sol). Poleg Enceladusa Chin verjame, da lahko ekipa dovolj izboljša instrument za predlagane prihodnje misije. "SELFI je res nov," je dejal. "To je eden najambicioznejših podmilimetrskih instrumentov, ki so ga kdajkoli izdelali."
Na primer, v zadnjih letih so znanstveniki opazili dejavnosti pluga, ki prihajajo s površine Evrope. Tudi tukaj naj bi bila ta dejavnost rezultat geotermalne dejavnosti, ki pošilja tople vode iz notranjega oceanskega luna na površje. NASA že upa, da bo s pomočjo vesoljskega teleskopa James Webb, ki bo uveden leta 2019, pregledala te slive in tiste na Enceladusu.
Druga možnost bi bila opremiti predlagani Europa Clipper - ki naj bi se začel med leti 2022 in 2025 - z instrumentom, kot je SELFI. Paket instrumentov za to sondo že zahteva spektrometer, vendar bi lahko izboljšana naprava s submilimetrskim valovanjem in radiofrekvenčnimi signali omogočila podrobnejši pogled na evropsko strugo. Ti podatki bi lahko razrešili več desetletij razpravo o tem, ali lahko Evropa v notranjosti podpira življenje.
V prihodnjih desetletjih je ena največjih prednostnih nalog vesoljskega raziskovanja raziskovanje „oceanskih svetov“ osončja in poznavanje znakov življenja. Nasa in druge vesoljske agencije si to prizadevajo za razvoj potrebnih orodij za izdihljanje vseh kemičnih in bioloških kazalcev. Čez desetletje bomo ob kakšni sreči morda le ugotovili, da življenje na Zemlji ni izjema, ampak del večje norme.
