Mặt trăng Europa của đại dương Jupiter, được chụp bằng tàu vũ trụ Galileo của NASA.
(Ảnh: © Viện NASA / JPL-Caltech / SETI)
Nếu có sự sống bơi trong đại dương tối tăm, lạnh lẽo của Sao Mộc Europa, một nhiệm vụ sắp tới của NASA có thể có thể đánh hơi được nó.
Cơ quan Tàu vũ trụ Europa Clip dự kiến sẽ ra mắt vào giữa những năm 2020 với nhiệm vụ mô tả đặc điểm biển mặt trăng băng giá và tiềm năng lưu trữ sự sống của nó. Nhưng Clipper có khả năng thực hiện những khám phá thậm chí còn lớn hơn, nếu mọi thứ rơi đúng vị trí.
"Chúng tôi là một nhiệm vụ có thể ở được. Chúng tôi đang cố gắng để hiểu, Europa có phải là môi trường sống được không?" Nhà khoa học dự án Europa Clipper Robert Pappalardo, thuộc Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA (JPL) tại Pasadena, California, cho biết hôm thứ Tư (23/10) tại Đại hội Du hành vũ trụ quốc tế lần thứ 70 (IAC) ở Washington, D.C.
"Chúng tôi không phải là một nhiệm vụ tìm kiếm sự sống", Pappalardo nói thêm. "Nhưng, nếu nội thất của Europa vô cùng giàu vi khuẩn hữu cơ đổ ra từ nó, chúng ta sẽ có thể nói từ quang phổ đại chúng - có lẽ, có thể - rằng chúng ta đang cảm nhận được sự sống. Đó là một điều lâu dài, nhưng không phải là không thể."
Pappalardo đã đề cập đến các phép đo được thực hiện bởi máy quang phổ khối của Clipper, một trong chín dụng cụ khoa học mà đầu dò sẽ mang theo. Phổ kế khối lượng xác định khối lượng của các ion (nguyên tử và phân tử tích điện) trong một mẫu, giúp các nhà khoa học xác định những ion đó là gì.
Clipper sẽ thu thập các mẫu này trong hàng chục flybys của Europa, mà tàu thăm dò sẽ thực hiện từ quỹ đạo Sao Mộc trong suốt vòng đời hoạt động 3,5 năm của nó. Bản thân vòng tròn Europa không phải là một lựa chọn khả thi, được đưa ra môi trường bức xạ cường độ cao xung quanh mặt trăng, các thành viên nhóm nhiệm vụ đã nói.
Các mẫu sẽ đến từ bầu không khí khôn ngoan của Europa và, nhóm nghiên cứu hy vọng, từ các luồng hơi nước và các vật liệu khác bay lên từ bề mặt của mặt trăng băng giá. Các nhà khoa học đã phát hiện ra bằng chứng của các chuỗi như vậy nhiều lần, nhưng sự tồn tại của họ vẫn chưa được xác nhận.
"Đầu nhiệm vụ, chúng tôi sẽ tìm kiếm các chuỗi và cố gắng hiểu. Chúng có thật không? Chúng có ở đó không? Chúng ở đâu? Chúng lẻ tẻ hay liên tục hoạt động?" Pappalardo nói.
"Và có lẽ chúng tôi sẽ tình cờ đi qua một chùm, hoặc có thể chúng tôi sẽ có thể điều chỉnh quỹ đạo một chút để đi qua một chùm," ông nói thêm. "Và nếu chúng ta làm như vậy, thì các thiết bị tại chỗ của chúng ta, đặc biệt là máy quang phổ khối và máy dò bụi, sẽ có thể lấy mẫu vật liệu đó rất chi tiết để tìm kiếm vật liệu hữu cơ và tìm hiểu hóa học chi tiết của nội thất Europa."
Pappalardo cảnh báo rằng các chuỗi của Europa, nếu chúng thực sự tồn tại, có thể rất khác so với xác nhận phát ra từ vùng cực nam của mặt trăng băng giá của Sao Thổ Enceladus. Các Enceladus được tạo ra bởi các mạch nước phun mạnh liên tục làm nổ tung vật liệu từ đại dương dưới đáy của vệ tinh Sao Thổ vào không gian. Mặc dù vật liệu Europa có thể đến từ đại dương của nó, nguồn cũng có thể là những hồ nước lỏng trong lớp băng của mặt trăng, Pappalardo nói.
Và ông nhấn mạnh rằng việc lấy mẫu sẽ không thực hiện hoặc phá vỡ sứ mệnh của Clipper.
"Đó thực chất là khoa học khen thưởng, không bắt buộc bởi nhiệm vụ," Pappalardo nói. "Nhưng tôi chắc chắn hy vọng nó sẽ xảy ra."
Các thiết bị khác được mang theo bởi Máy chạy bằng năng lượng mặt trời, có tổng chi phí cho nhiệm vụ được ước tính là khoảng 4 tỷ đô la, bao gồm một từ kế và một thiết bị radar, sẽ cho phép nhóm nghiên cứu mô tả chi tiết vỏ đại dương và băng của Europa tương ứng. Các nhà khoa học nghĩ rằng đại dương là khoảng 50 dặm (80 km) sâu và vỏ băng khoảng 13 dặm (20 km) dày, nhưng đó là ước tính, và chắc chắn sẽ có sự thay đổi trong khu vực.
Trong trường hợp bạn vừa lướt qua câu cuối cùng đó: Một đại dương sâu 50 dặm là khá tuyệt vời, xem xét rằng điểm sâu nhất trên đáy biển Trái đất là chỉ 7 dặm (11 km) bên dưới những con sóng. 1.900 dặm (3.000 km) rộng, Europa là nhỏ hơn so với mặt trăng của Trái đất nhưng được cho là chứa gấp đôi nước ở dạng lỏng như bề mặt hành tinh chúng ta làm.
Đại dương của Europa cũng được cho là tiếp xúc với lõi đá của mặt trăng, có khả năng cho phép một loạt các phản ứng hóa học thú vị và phức tạp. Do đó, Europa được coi là một trong những cược tốt nhất của hệ mặt trời để chứa chấp cuộc sống người ngoài hành tinh. Những người khác trong danh sách ngắn bao gồm Titan mặt trăng khổng lồ của Enceladus và Sao Thổ, nơi có biển hydrocarbon trên bề mặt của nó và có khả năng là một đại dương nước bị chôn vùi.
Clipper cũng sẽ tích hợp các camera mạnh mẽ, giúp chụp ảnh với độ phân giải khoảng 1,6 feet (0,5 mét) mỗi pixel. Nó sắc nét hơn 10 lần so với những hình ảnh tốt nhất hiện có trên bề mặt của Europa, được chụp bởi tàu vũ trụ Galileo của NASA, Pappalardo nói. Galileo quay quanh Sao Mộc từ năm 1995 đến 2003.
Mặc dù ảnh của Clipper sẽ được mặc khải đủ theo cách riêng của họ, nhưng họ cũng sẽ giúp mở đường cho bước tiếp theo trong khám phá Europa: a hạ cánh săn bắn cuộc sống Quốc hội đã hướng dẫn NASA phát triển. Các dữ liệu của Clipper sẽ giúp các nhà nghiên cứu xác định những địa điểm tốt để sứ mệnh hạ cánh hạ cánh, các quan chức NASA cho biết. (Tuy nhiên, nhiệm vụ đổ bộ vẫn là một khái niệm cho đến thời điểm hiện tại; nó không chính thức trên máy bay của NASA.)
NASA từ lâu đã nhắm mục tiêu nâng cấp 2023 cho Europa Clipper. Quốc hội đã nói với cơ quan này để khởi động sứ mệnh sử dụng sức mạnh của NASA Hệ thống phóng không gian (SLS) megarocket, cho phép Clipper đi trực tiếp đến Sao Mộc và đến đó chỉ sau 2,4 năm bay.
Nhưng SLS vẫn đang trong quá trình phát triển và đã trải qua nhiều lần trì hoãn và vượt chi phí. Ngoài ra, NASA có kế hoạch sử dụng ba phương tiện SLS đầu tiên cho nó Chương trình thám hiểm mặt trăng. Do đó, SLS đầu tiên có sẵn để sử dụng bởi Clipper sẽ không sẵn sàng cho đến năm 2025 sớm nhất, Văn phòng Tổng thanh tra (OIG) của NASA gần đây đã kết luận.
Các Do đó khuyến nghị OIG rằng NASA nên được phép xem xét việc phóng Clip trên một tên lửa thương mại, chẳng hạn như Falcon Heavy của SpaceX hoặc Delta IV Heavy của United Launch Alliance. Những chiếc xe này không mạnh như SLS dự kiến, vì vậy đi theo tuyến thương mại sẽ cần một quỹ đạo khác cho Clipper - một đường vòng sử dụng "hỗ trợ trọng lực" hành tinh và có tổng thời gian vận chuyển gần sáu năm, theo báo cáo OIG.
- Sứ mệnh Europa Clip của NASA đến Mặt trăng băng giá của sao Mộc xóa bỏ rào cản lớn trên con đường ra mắt
- Luồng nước trên Europa: Khám phá về hình ảnh
- Hình ảnh: The Moilean Moons of Jupiter
Cuốn sách của Mike Wall về tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh, "Ngoài đó"(Grand Central Publishing, 2018; minh họa bởi Karl Tate), là ra ngay bây giờ. Theo dõi anh ấy trên Twitter @michaeldwall. theo dõi chúng tối trên Twitter @Spacesotcom hoặc là Facebook.
