Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Saturnusmaan Enceladus topdoelwit voor ESA

Hun taak? Om de wetenschappelijke verdiensten van het bezoeken van verschillende manen van Jupiter of Saturnus te analyseren, en ESA te helpen wegen in kaart te brengen naar innovatieve technische oplossingen die een dergelijke missie mogelijk zouden maken.

Wetenschappelijke prioriteiten zijn uiteengezet als onderdeel van de aanbevelingen van Voyage 2050:De missie moet zich richten op de bewoonbaarheid van een oceaanwereld door de verbanden tussen het binnenland en de omgeving te onderzoeken, en te zoeken naar tekenen van vroeger of huidig ​​leven, en te proberen de verbanden tussen het binnenland en de omgeving te onderzoeken. levensbevorderende chemie aan de oppervlakte identificeren.

"De missieconcepten die we hebben aanbevolen zouden een enorm wetenschappelijk rendement opleveren, onze kennis vooruit helpen, en zouden van fundamenteel belang zijn voor de succesvolle detectie van biosignaturen op ijzige manen", zegt Dr. Zita Martins, astrobioloog bij Instituto Superior Técnico, die het team voorzat. van planetaire wetenschappers.

‘Ik ben erg blij dat ik deel heb mogen uitmaken van dit proces en met eigen ogen de eerste stappen heb gezien die mogelijk zullen leiden tot het onderzoek van de manen van de reuzenplaneten door ESA. De zoektocht naar bewoonbare omstandigheden en naar tekenen van leven in de zonnestelsels’ systeem is een uitdaging vanuit wetenschappelijk en technologisch oogpunt, maar erg spannend!"

Ambitieus maar haalbaar. Altijd.

Natuurlijk moeten grote dromen altijd binnen de grenzen blijven van wat technisch haalbaar en financieel betaalbaar is. Terwijl het team van Dr. Martin zich op de wetenschap concentreerde, analyseerden teams van ingenieurs binnen ESA's Concurrent Design Facility (CDF) wat voor soort missie realistisch zou zijn gezien de technologieën die we verwachten te ontwikkelen in de komende twintig jaar.

“We hebben opdracht gegeven voor drie CDF-onderzoeken gericht op de meest veelbelovende manen:Jupiter’s Europa en Saturnus’ Enceladus en Titan”, vertelt Dr. Frederic Safa, hoofd van ESA’s afdeling Future Missions. "Het team van wetenschappers werkte nauw samen met de CDF-ingenieurs aan de doelstellingen van elk onderzoek. De uitkomsten hielpen bepalen wat er gedaan kan worden met de middelen waarover we in de jaren 2040 zullen beschikken."

Hoe water kan worden verwarmd in Saturnusmaan Enceladus. Krediet:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute; interieur:LPG-CNRS/U. Nantes/U. Woede. Grafische compositie:ESA

Met het oog op transformationele wetenschap, rekening houdend met de kenmerken van elke maan en toekomstige geplande missies naar Jupiter en de oceaanwerelden van Saturnus, identificeerden de wetenschappers Saturnusmaan Enceladus als het meest overtuigende doelwit, gevolgd door Saturnusmaan Titan en vervolgens Jupiters maan Europa.

Er is nog nooit een ruimtevaartorganisatie op het kleine Enceladus geland. En toch heeft het een enorm potentieel voor nieuwe wetenschap, vooral op het gebied van bewoonbaarheid. Het is algemeen aanvaard dat er drie voorwaarden zijn voor een 'bewoonbare omgeving' om het leven zoals wij dat kennen mogelijk te ondersteunen:de aanwezigheid van vloeibaar water, een energiebron en een specifieke reeks chemische elementen.

Enceladus vinkt alle drie de vakjes aan. De pluimen die door de ijzige korst spuwen zijn rijk aan organische verbindingen, waarvan sommige van cruciaal belang zijn voor het leven. De oceaan lijkt ook een krachtige bron van chemische energie te bevatten die levende organismen van brandstof kan voorzien.

De impact van een dergelijke missie zou enorm kunnen zijn. Het zou Europa – opnieuw – een unieke voorzetel in de wetenschap van het zonnestelsel bieden. ‘Een onderzoek naar tekenen van vroeger of huidig ​​leven rond Saturnus is nog nooit eerder uitgevoerd. Het zou het leiderschap van ESA op het gebied van de planetaire wetenschap voor de komende decennia garanderen’, zegt ESA-wetenschappelijk directeur prof. Carole Mundell.

Staande op de schouders van reuzen

Voortbouwend op ESA's Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) en de NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens-missie om Saturnus te bezoeken en op Titan te landen, zou deze nieuwe missie instrumenten van de volgende generatie bevatten die in staat zijn onvoorstelbare geheimen van een oceaanwereld als Enceladus te onthullen. . ESA zou een dergelijke missie begin jaren veertig kunnen lanceren met de Ariane 6, die ongeveer tien jaar later op zijn bestemming zou aankomen. In de stijl van Juice en Cassini-Huygens zou de missie – indien gericht op Enceladus of Titan – een fantastische rondreis door het Saturnussysteem kunnen maken, waarbij langs andere raadselachtige manen zou worden gevlogen, voordat er in de grote finale een close-uponderzoek naar het gekozen doelwit zou plaatsvinden. .

Om de Europese ambities op het gebied van de planetaire wetenschap aanzienlijk te bevorderen, oordeelde het team dat de nieuwe missie een monster van de oceaanwereld moet verzamelen, hetzij met behulp van een lander, hetzij door dicht bij het oppervlak te vliegen om materiaal op te vegen dat door pluimen wordt uitgeworpen. Een missie naar Enceladus zou de dunne korst van de zuidpool van de maan bereiken om uitgeworpen materiaal uit de oceaan te verzamelen, terwijl een missie naar Titan zich zou moeten concentreren op de sedimenten van meren. In beide gevallen zou een laboratorium aan boord uitgerust met geminiaturiseerde en zeer gevoelige instrumenten de biochemische geheimen van het verzamelde materiaal ontrafelen.

Net als Juice en Cassini-Huygens zal onze missie naar de “manen van de gigantische planeten van het zonnestelsel” de belangrijkste technische en industriële capaciteiten van Europa inzetten om enorme uitdagingen het hoofd te bieden, waaronder beperkte zonne-energie, enorm variërende temperaturen en communicatie over enorme afstanden. ESA overwint soortgelijke uitdagingen al met Juice.

De nieuwe missie zal de Europese competenties op veel wetenschappelijke en technologische gebieden vergroten, waaronder assemblage in een baan om de aarde, opereren in extreme omgevingen, landingstechnologieën en nieuwe wetenschappelijke instrumenten. Al deze revolutionaire technologieën zullen een breed scala aan toepassingen hebben, veel verder dan ESA's ruimtewetenschapsprogramma.

Geleverd door European Space Agency