Đầu tuần này, NASA đã tổ chức Hội thảo Khoa học Hành tinh Tầm nhìn 2050 tại Trụ sở của họ tại Washington, DC. Hoạt động từ thứ Hai đến thứ Tư - 27 tháng 2 đến 1 tháng 3 - mục đích của hội thảo này là để trình bày các kế hoạch của NASA cho tương lai của việc thám hiểm không gian cho cộng đồng quốc tế. Trong quá trình diễn thuyết, diễn thuyết và thảo luận nhóm, nhiều đề xuất thú vị đã được chia sẻ.
Trong số đó có hai bài thuyết trình phác thảo kế hoạch NASA NASA cho việc khám phá mặt trăng Europa của Sao Mộc và các mặt trăng băng giá khác. Trong những thập kỷ tới, NASA hy vọng sẽ gửi tàu thăm dò đến các mặt trăng này để điều tra các đại dương nằm bên dưới bề mặt của chúng, nơi mà nhiều người tin rằng có thể là nhà của sự sống ngoài Trái đất. Với những nhiệm vụ đến thế giới đại dương, thế giới, hệ thống mặt trời, chúng ta có thể đến để khám phá sự sống ngoài Trái đất.
Cuộc họp đầu tiên trong hai cuộc họp diễn ra vào sáng thứ Hai, 27/2 và được đặt tiêu đề Đường khám phá của Europa sau khi phân tích tình huống ban đầu cho Biosignatures. Trong quá trình thuyết trình, Kevin Peter Hand - Phó nhà khoa học trưởng về thám hiểm hệ mặt trời tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA - đã chia sẻ những phát hiện từ một báo cáo do Nhóm định nghĩa khoa học Europa Lander 2016 chuẩn bị.
Báo cáo này được soạn thảo bởi Phòng Khoa học Hành tinh NASA (PSD) để phản hồi chỉ thị của Quốc hội để bắt đầu một nghiên cứu trước Giai đoạn A để đánh giá giá trị khoa học và thiết kế kỹ thuật của sứ mệnh đổ bộ Europa. Các nghiên cứu này, được gọi là báo cáo của Nhóm Định nghĩa Khoa học (SDT), được thực hiện thường xuyên từ lâu trước khi các nhiệm vụ được thực hiện để có được sự hiểu biết về các loại thách thức mà nó sẽ phải đối mặt, và mức chi trả sẽ là bao nhiêu.
Ngoài việc là đồng chủ tịch của Nhóm Định nghĩa Khoa học, Hand còn từng là trưởng nhóm khoa học dự án, bao gồm các thành viên của JPL và Viện Công nghệ California (Caltech). Báo cáo mà ông và các đồng nghiệp đã chuẩn bị đã được hoàn thiện và phát hành cho NASA vào ngày 7 tháng 2 năm 2017 và đưa ra một số mục tiêu cho nghiên cứu khoa học.
Như đã được chỉ ra trong quá trình thuyết trình, các mục tiêu này đã tăng gấp ba lần. Việc đầu tiên sẽ liên quan đến việc tìm kiếm sinh trắc học và các dấu hiệu của sự sống thông qua các phân tích về bề mặt Europa và vật liệu gần bề mặt. Thứ hai là tiến hành phân tích tại chỗ để mô tả thành phần của vật liệu gần mặt không băng và xác định sự gần gũi của nước lỏng và vật liệu phun trào gần đây gần vị trí đổ bộ.
Mục tiêu thứ ba và cuối cùng sẽ là đặc trưng cho các thuộc tính bề mặt và bề mặt dưới và các quá trình động nào chịu trách nhiệm định hình chúng, để hỗ trợ cho các nhiệm vụ thám hiểm trong tương lai. Như Hand đã giải thích, các mục tiêu này được đan xen chặt chẽ:
Sinh trắc học được tìm thấy trong vật liệu bề mặt, tiếp cận trực tiếp và thăm dò môi trường nước biển và nước Europa Europa sẽ là mục tiêu ưu tiên cao cho nghiên cứu sinh học của Hệ mặt trời. Đại dương Europa Europa sẽ chứa đựng tiềm năng cho việc nghiên cứu một hệ sinh thái còn tồn tại, có khả năng đại diện cho nguồn gốc sự sống độc lập thứ hai trong hệ mặt trời của chúng ta. Thăm dò sau đó sẽ yêu cầu các phương tiện robot và thiết bị có khả năng tiếp cận các vùng nước lỏng có thể ở được tại Europa để cho phép nghiên cứu hệ sinh thái và sinh vật.
Nói cách khác, nếu nhiệm vụ đổ bộ phát hiện dấu hiệu sự sống trong dải băng Europa Europa và từ vật liệu bị đảo lộn từ bên dưới bởi các sự kiện nổi lên, thì các nhiệm vụ trong tương lai - rất có thể liên quan đến tàu ngầm robot - chắc chắn sẽ được gắn kết. Báo cáo cũng nói rằng bất kỳ phát hiện nào là dấu hiệu của sự sống sẽ có nghĩa là bảo vệ hành tinh sẽ là một yêu cầu chính cho bất kỳ nhiệm vụ nào trong tương lai, để tránh khả năng bị ô nhiễm.
Nhưng tất nhiên, Hand cũng thừa nhận rằng có khả năng tàu đổ bộ sẽ không tìm thấy dấu hiệu của sự sống. Nếu vậy, Hand chỉ ra rằng các nhiệm vụ trong tương lai sẽ được giao nhiệm vụ giúp cho Hiểu rõ hơn về quá trình địa chất và địa vật lý cơ bản trên Europa và cách họ điều chỉnh trao đổi vật chất với đại dương Europa. Mặt khác, ông tuyên bố rằng ngay cả một kết quả không có giá trị (tức là không có dấu hiệu của sự sống ở bất cứ đâu) vẫn sẽ là một phát hiện khoa học lớn.
Kể từ khi Hành trình Các tàu thăm dò lần đầu tiên phát hiện các dấu hiệu có thể có của một đại dương bên trong trên Europa, các nhà khoa học đã mơ về ngày mà một nhiệm vụ có thể khám phá phần bên trong của mặt trăng bí ẩn này. Để có thể xác định rằng sự sống không tồn tại, việc tìm kiếm sự sống cũng không kém phần quan trọng, trong đó cả hai sẽ giúp chúng ta tìm hiểu thêm về sự sống trong Hệ Mặt trời.
Báo cáo của Nhóm Định nghĩa Khoa học cũng sẽ là chủ đề của một cuộc họp mặt phố tại Hội nghị Khoa học Hành tinh và Hành tinh 2017 (LPSC) - sẽ diễn ra từ ngày 20 đến 24 tháng 3 tại The Woodlands, Texas. Sự kiện thứ hai sẽ diễn ra vào ngày 23 tháng 4 tại Hội nghị Khoa học Astrobiology (AbSciCon) được tổ chức tại Mesa, Arizona. Nhấn vào đây để đọc các báo cáo đầy đủ.
Bài thuyết trình thứ hai, có tiêu đề Đường lộ của Ocean đến Thế giới Đại dương đã diễn ra sau đó vào Thứ Hai, 27 tháng Hai. Bài thuyết trình này được đưa ra bởi các thành viên của nhóm Roadmaps to Ocean Worlds (ROW), được chủ trì bởi Tiến sĩ Amandra Hendrix - một nhà khoa học cao cấp tại Viện Khoa học Hành tinh ở Tuscon, Arizona - và Tiến sĩ Terry Hurford, trợ lý nghiên cứu từ Tổng cục Khoa học và Khám phá của NASA (SED).
Là một chuyên gia về quang phổ UV của các bề mặt hành tinh, Tiến sĩ Hendrix đã hợp tác với nhiều sứ mệnh của NASA để khám phá các vật thể băng giá trong Hệ Mặt trời - bao gồm cả Galileo và Cassini tàu thăm dò và Tàu quỹ đạo trinh sát mặt trăng (LRO). Tiến sĩ Hurford, trong khi đó, chuyên về địa chất và địa vật lý của các vệ tinh băng giá, cũng như các tác động của quỹ đạo quỹ đạo và áp lực thủy triều lên cấu trúc bên trong của chúng.
Được thành lập vào năm 2016 bởi Nhóm đánh giá các hành tinh ngoài hành tinh của NASA (OPAG), ROW được giao nhiệm vụ đặt nền móng cho một nhiệm vụ khám phá thế giới đại dương trên biển trong cuộc tìm kiếm sự sống ở nơi khác trong Hệ mặt trời. Trong quá trình thuyết trình, Hendrix và Hurford đã đưa ra những phát hiện từ báo cáo ROW, được hoàn thành vào tháng 1 năm 2017.
Khi họ nêu trong báo cáo này, chúng tôi định nghĩa một thế giới ‘đại dương là một cơ thể với một đại dương lỏng hiện tại (không nhất thiết phải là toàn cầu). Tất cả các cơ quan trong hệ mặt trời của chúng ta có thể có hoặc được biết là có một đại dương sẽ được coi là một phần của tài liệu này. Trái đất là một thế giới đại dương được nghiên cứu kỹ lưỡng, có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo (sự thật về mặt đất) và điểm so sánh.
Theo định nghĩa này, các cơ quan như Europa, Ganymede, Callisto và Enceladus đều sẽ là mục tiêu khả thi để khám phá. Những thế giới này đều được biết là có các đại dương dưới đáy biển, và đã có bằng chứng thuyết phục trong vài thập kỷ qua hướng đến sự hiện diện của các phân tử hữu cơ và hóa học prebiotic ở đó. Triton, Pluto, Ceres và Dione đều được đề cập như ứng cử viên thế giới đại dương dựa trên những gì chúng ta biết về họ.
Titan cũng nhận được đề cập đặc biệt trong quá trình thuyết trình. Ngoài việc có một đại dương bên trong, nó thậm chí còn được mạo hiểm rằng các dạng sống methanogen cực đoan có thể tồn tại trên bề mặt của nó:
Mặc dù Titan sở hữu một đại dương lớn dưới đáy biển, nhưng nó cũng có nguồn cung cấp dồi dào các loại chất hữu cơ và chất lỏng bề mặt, có thể tiếp cận dễ dàng và có thể chứa đựng nhiều dạng sống kỳ lạ hơn. Hơn nữa, Titan có thể có nước lỏng bề mặt thoáng qua như bể tan chảy va chạm và dòng chảy lạnh mới tiếp xúc với cả chất hữu cơ bề mặt rắn và lỏng. Những môi trường này có các vị trí quan trọng và duy nhất để nghiên cứu hóa học prebiotic, và có khả năng, những bước đầu tiên hướng tới sự sống.
Cuối cùng, việc theo đuổi cuộc sống ROW trên cuộc sống trên thế giới đại dương, bao gồm bốn mục tiêu chính. Chúng bao gồm việc xác định thế giới đại dương trong hệ mặt trời, điều đó có nghĩa là xác định thế giới nào và thế giới ứng cử viên nào sẽ phù hợp để nghiên cứu. Thứ hai là đặc trưng cho bản chất của các đại dương này, bao gồm việc xác định tính chất của vỏ băng và đại dương lỏng, và điều gì thúc đẩy chuyển động của chất lỏng trong chúng.
Mục tiêu phụ thứ ba liên quan đến việc xác định xem các đại dương này có năng lượng cần thiết và hóa học prebiotic để hỗ trợ sự sống hay không. Và mục tiêu thứ tư và cuối cùng sẽ là xác định sự sống có thể tồn tại trong chúng như thế nào - tức là liệu nó có ở dạng vi khuẩn cực đoan và các sinh vật nhỏ bé hay các sinh vật phức tạp hơn. Hendrix và Hurford cũng đề cập đến những tiến bộ công nghệ sẽ cần thiết cho những nhiệm vụ như vậy xảy ra.
Đương nhiên, bất kỳ nhiệm vụ như vậy sẽ yêu cầu phát triển các nguồn năng lượng và hệ thống lưu trữ năng lượng phù hợp với môi trường đông lạnh. Các hệ thống tự trị để hạ cánh chính xác và các công nghệ cho di động trên không hoặc hạ cánh cũng sẽ cần thiết. Các công nghệ bảo vệ hành tinh sẽ là cần thiết để ngăn ngừa ô nhiễm và các hệ thống điện tử / cơ học có thể tồn tại trong môi trường thế giới đại dương.
Mặc dù các bài thuyết trình này chỉ là đề xuất về những gì có thể xảy ra trong những thập kỷ tới, nhưng chúng vẫn rất thú vị để nghe về nó. Nếu không có gì khác, họ cho thấy NASA và các cơ quan không gian khác đang tích cực hợp tác với các tổ chức khoa học trên thế giới để vượt qua ranh giới của kiến thức và khám phá. Và trong những thập kỷ tới, họ hy vọng sẽ tạo ra một số bước nhảy vọt đáng kể.
Nếu mọi việc suôn sẻ, và các nhiệm vụ thám hiểm tới Europa và các mặt trăng băng giá khác được phép đi tiếp, lợi ích có thể là vô cùng lớn. Ngoài khả năng tìm thấy sự sống ngoài Trái đất, chúng ta sẽ đến để tìm hiểu rất nhiều về Hệ Mặt trời của chúng ta, và không nghi ngờ gì khi tìm hiểu thêm về địa điểm của loài người trong vũ trụ.
