Med Europa Clipperjem in predlagano Europa Lander je NASA jasno povedala, da namerava v prihodnjem desetletju poslati to misijo na to ledeno luno Jupiter. Vse od leta Voyager 1 in 2 sonde so v letih 1973 in 1974 opravile svoje zgodovinske muhare na Luni - kar je pokazalo prve znake toplovodnega oceana v lunovi notranjosti - znanstveniki so si želeli vrhunec pod površjem in videti, kaj je tam.
V ta namen je NASA izdala nepovratna sredstva skupini raziskovalcev z univerze Arizona State, da bi zgradili in preizkusili posebej zasnovan seizometer, ki bi ga lander uporabljal za poslušanje notranjosti Evrope. Ta naprava, znana kot Seizmometer za raziskovanje podzemlja Evrope (SESE), bo znanstvenikom pomagala ugotoviti, ali notranjost Evrope omogoča življenje.
Ta mikrofon bi bil glede na profil za Europa Lander nameščen na robotsko sondo. Ko je dosegel površino Lune, bi seizometer začel zbirati informacije o podzemnem okolju Evrope. To bi vključevalo podatke o njenih naravnih osekah in premikih znotraj lupine, ki bi določali debelino ledene površine.
Ugotovili bi tudi, ali ima na površini žepe vode - se pravi podzemna jezera - in videli, kako pogosto se voda dvigne na površino. Znanstveniki že nekaj časa sumijo, da bi bil Evropa »kaos teren« idealno mesto za iskanje dokazov o življenju. Verjamemo, da so te lastnosti, ki so v bistvu nered grebenov, razpok in ravnic, mesta, kjer podzemni ocean deluje z ledeno skorjo.
Tako bi bilo najlažje najti kakršne koli dokaze o organskih molekulah ali bioloških organizmih. Poleg tega so astronomi zaznali tudi vodne nalive, ki prihajajo s površine Evrope. Tudi te veljajo za eno najboljših stav za iskanje dokazov o življenju v notranjosti. Preden pa jih je mogoče neposredno raziskati, je določitev, kje pod ledom stojijo rezervoarji vode in če so povezani z notranjim oceanom, je najpomembnejše.
In tu bi se začeli igrati instrumenti, kot je SESE. Hongyu Yu je inženir raziskovalnega sistema iz ASU-ove Šole za raziskovanje zemlje in vesolja in vodja ekipe SESE. Kot je dejal v nedavnem članku ASU Now, "želimo slišati, kaj nam mora povedati Evropa. In to pomeni občutljivo "uho" na površini Evrope. "
Medtem ko je ideja o Europa Lander še v fazi razvoja koncepta, NASA si prizadeva razviti vse potrebne sestavne dele za takšno misijo. Tako so ekipi ASU zagotovili donacijo za razvoj in testiranje svojega miniaturnega seizmometra, ki meri ne več kot 10 cm (4 palca) na boku in bi ga bilo mogoče zlahka vgraditi na robotsko zemljo.
Še pomembneje je, da se njihov seizmometer od običajnih modelov razlikuje po tem, da se ne zanaša na senzor mase in vzmeti. Takšna zasnova bi bila neprimerna za misijo v drugem telesu našega osončja, saj mora biti postavljena pokonci, zaradi česar je treba skrbno posaditi in ne motiti. Še več, senzor je treba postaviti v popoln vakuum, da zagotovite natančne meritve.
Z uporabo mikroelektričnega sistema s tekočim elektrolitom za senzor sta Yu in njegova ekipa ustvarili seizometer, ki lahko deluje v širšem območju pogojev. "Naš dizajn se izogne vsem tem težavam," je dejal. "Ta zasnova je zelo občutljiva na širok razpon vibracij in deluje lahko pod katerim koli kotom na površino. Po potrebi lahko ob pristanku močno udarijo ob tla. "
Kot je pojasnil Lenore Dai - kemijski inženir in direktor ASU-jeve šole za inženiring za zadevo, promet in energijo, je zaradi dizajna SESE tudi primeren za raziskovanje ekstremnih okolij - kot je ledena površina Evrope. "Navdušeni smo nad priložnostjo, da razvijemo elektrolite in polimere, ki presegajo njihove običajne temperaturne meje," je dejala. "Ta projekt kaže tudi sodelovanje med posameznimi disciplinami."
SESE lahko premaga tudi, ne da bi pri tem ogrožal odčitke senzorjev, kar je bilo preizkušeno, ko ga je ekipa udarila s kladivom in ugotovila, da še vedno deluje. Po besedah seizmologa Edwarda Garnera, ki je tudi član ekipe SESE, bo to še kako prav. Lander ima običajno šest do osem krakov, trdi, kar bi lahko parili s seizmometri, da bi jih spremenili v znanstvene instrumente.
Imeti toliko senzorjev na zemljišču bi znanstvenikom omogočilo združevanje podatkov, kar bi jim omogočilo premagovanje različnih spremenljivih seizmičnih vibracij, ki jih je zabeležil vsak. Zagotavljanje njihove stabilnosti je tako nujno.
„Seizmometri se morajo povezati s trdno podlago, da bodo lahko najučinkoviteje delovali. Če ima vsaka noga seizmometer, jih je mogoče ob pristanku potisniti na površino in tako dobro stopiti s tlemi. Lahko razvrstimo tudi visokofrekvenčne signale iz daljših valovnih dolžin. Na primer, majhni meteoriti, ki udarijo na površje nedaleč stran, bi ustvarili visokofrekvenčne valove, plimi gravitacijskih vlačilcev iz Jupitra in sosednjih lun Evrope pa bi ustvarjali dolge, počasne valove. "
Takšna naprava bi se lahko izkazala tudi za misije drugih "oceanskih svetov" znotraj Osončja, ki vključujejo Ceres, Ganymede, Callisto, Enceladus, Titan in druge. Tudi na teh telesih se verjame, da bi življenje lahko zelo dobro obstajalo v toplovodnih oceanih, ki ležijo pod površjem. Kot tak je kompakten, robusten seizometer, ki lahko deluje v ekstremno temperaturnih okoljih, kot nalašč za preučevanje njihove notranjosti.
Še več, takšne misije bi lahko razkrile, kje so ledene plošče na teh telesih najtanjše in torej tam, kjer so notranji oceani najbolj dostopni. Ko bo to storjeno, bo NASA in druge vesoljske agencije natančno vedele, kam poslati sondo (ali morda robotsko podmornico). Čeprav bomo na to morda morali počakati nekaj desetletij!
