Μερικές πραγματικά ενδιαφέρουσες και φιλόδοξες αποστολές έχουν προταθεί από τη NASA και άλλες διαστημικές υπηρεσίες για τις επόμενες δεκαετίες. Από αυτά, ίσως τα πιο φιλόδοξα περιλαμβάνουν αποστολές για εξερεύνηση των «Ωκεανών Κόσμων» του Ηλιακού Συστήματος. Μέσα σε αυτά τα σώματα, που περιλαμβάνουν το φεγγάρι του Δία Europa και το φεγγάρι του Κρόνου Enceladus, οι επιστήμονες θεωρούν ότι η ζωή θα μπορούσε να υπάρχει στους εσωτερικούς ωκεανούς με ζεστό νερό.
Μέχρι τη δεκαετία του 2020 και του 2030, οι ρομποτικές αποστολές αναμένεται να φθάσουν σε αυτούς τους κόσμους και να ξεκινήσουν, δειγματοληψία πάγου και εξερεύνηση των λοφίων τους για σημάδια βιοδεικτών. Αλλά σύμφωνα με μια νέα μελέτη μιας διεθνούς ομάδας επιστημόνων, οι επιφάνειες αυτών των φεγγαριών μπορεί να έχουν επιφάνειες εξαιρετικά χαμηλής πυκνότητας. Με άλλα λόγια, ο επιφανειακός πάγος του Europa και του Enceladus θα μπορούσε να είναι πολύ μαλακός για να προσγειωθεί.
Η μελέτη, με τίτλο «Εργαστηριακές προσομοιώσεις πλανητικών επιφανειών: Κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων του regolith από απομακρυσμένες φωτοπολιμετρικές παρατηρήσεις», δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Ικάρος. Η μελέτη διεξήχθη από τον Robert M.Nelson, τον Ανώτερο Επιστήμονα στο Ινστιτούτο Πλανητικής Επιστήμης (PSI) και περιελάμβανε μέλη από το Jet Propulsion Laboratory της NASA, το Πανεπιστήμιο της Πολυτεχνικής Πολιτείας της Καλιφόρνια στο Pomona και πολλά πανεπιστήμια.
Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα προσπάθησε να εξηγήσει την ασυνήθιστη συμπεριφορά αρνητικής πόλωσης σε γωνίες χαμηλής φάσης που παρατηρήθηκε εδώ και δεκαετίες όταν μελετούσαν ατμοσφαιρικά σώματα. Αυτή η συμπεριφορά πόλωσης θεωρείται ότι είναι αποτέλεσμα εξαιρετικά λεπτόκοκκων φωτεινών σωματιδίων. Για την προσομοίωση αυτών των επιφανειών, η ομάδα χρησιμοποίησε δεκατρία δείγματα σκόνης οξειδίου του αργιλίου (Al2O³).
Το οξείδιο του αργιλίου θεωρείται ένα εξαιρετικό ανάλογο για το regolith που βρίσκεται σε υψηλά σώματα ηλιακού συστήματος aldebo Airless (ASSB), τα οποία περιλαμβάνουν Europa και Encedalus, καθώς και ευκαριτικούς αστεροειδείς όπως 44 Nysa και 64 Angelina. Στη συνέχεια, η ομάδα υπέβαλε αυτά τα δείγματα σε φωτοπολομετρικές εξετάσεις χρησιμοποιώντας το γονομετρικό φωτοπολικόμετρο στο Mt. Κολλέγιο Σαν Αντόνιο.
Αυτό που βρήκαν ήταν ότι οι φωτεινοί κόκκοι που απαρτίζουν τις επιφάνειες του Europa και του Enceladus θα μετρούν περίπου ένα κλάσμα ενός μικρού και θα έχουν κενό διάστημα περίπου 95%. Αυτό αντιστοιχεί σε υλικό που είναι λιγότερο πυκνό από το πρόσφατα πεσμένο χιόνι, το οποίο φαίνεται να δείχνει ότι αυτά τα φεγγάρια έχουν πολύ μαλακές επιφάνειες. Φυσικά, αυτό δεν αποτελεί καλό σημάδι για αποστολές που θα προσπαθούσαν να κατεβούν στην επιφάνεια του Europa ή του Enceladus.
Όμως, όπως εξήγησε ο Nelson στο δελτίο τύπου του PSI, αυτό δεν είναι απαραίτητα κακά νέα, και τέτοιοι φόβοι έχουν εγγραφεί πριν:
«Φυσικά, πριν από την προσγείωση του ρομποτικού διαστημικού σκάφους Luna 2 το 1959, υπήρχε ανησυχία ότι η Σελήνη θα μπορούσε να είναι καλυμμένη με σκόνη χαμηλής πυκνότητας στην οποία θα μπορούσαν να βυθιστούν τυχόν μελλοντικοί αστροναύτες. Ωστόσο, πρέπει να έχουμε κατά νου ότι οι απομακρυσμένες παρατηρήσεις μήκους κύματος ορατού αντικειμένων όπως η Europa ανιχνεύουν μόνο τα πιο απομακρυσμένα μικρά της επιφάνειας. "
Έτσι, ενώ η Europa και ο Enceladus μπορεί να έχουν επιφάνειες με στρώμα πάγου χαμηλής πυκνότητας, δεν αποκλείεται ότι τα εξωτερικά κελύφη τους είναι συμπαγή. Στο τέλος, οι εκφορτωτές μπορεί να αναγκαστούν να πολεμήσουν με τίποτα περισσότερο από ένα λεπτό φύλλο χιονιού όταν κατεβαίνουν σε αυτούς τους κόσμους. Επιπλέον, εάν αυτά τα σωματίδια είναι το αποτέλεσμα της δραστηριότητας ή της δράσης του λοφίου μεταξύ του εσωτερικού και της επιφάνειας, θα μπορούσαν να κρατήσουν τους ίδιους τους βιοδείκτες που αναζητούν οι ανιχνευτές.
Φυσικά, απαιτούνται περαιτέρω μελέτες προτού αποσταλούν ρομποτικοί εκφορτωτές σε σώματα όπως η Europa και ο Enceladus. Τα επόμενα χρόνια, το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα διεξάγει μελέτες αυτών και άλλων φεγγαριών κατά τη διάρκεια των πρώτων πέντε μηνών της υπηρεσίας. Αυτό θα περιλαμβάνει την παραγωγή χαρτών των Γαλιλαίων φεγγαριών, την αποκάλυψη πραγμάτων σχετικά με τη θερμική και ατμοσφαιρική δομή τους και την αναζήτηση στις επιφάνειές τους για σημάδια λοφίων.
Τα δεδομένα που λαμβάνει το JWST με την προηγμένη σουίτα φασματοσκοπικών και σχεδόν υπέρυθρων οργάνων θα παρέχουν επιπλέον περιορισμούς στις επιφανειακές τους συνθήκες. Και με άλλες αποστολές όπως η προτεινόμενη από την ESA Europa Clipper πραγματοποιώντας flybys αυτών των φεγγαριών, δεν υπάρχει καμία έλλειψη σε ό, τι μπορούμε να μάθουμε από αυτά.
Πέραν του ότι είναι σημαντικό για τυχόν μελλοντικές αποστολές σε ASSB, τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι επίσης πιθανό να έχουν αξία όταν πρόκειται για το επίγειο γεω-μηχανικό. Ουσιαστικά, οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι η ανθρωπογενής κλιματική αλλαγή θα μπορούσε να μετριαστεί με την εισαγωγή οξειδίου του αργιλίου στην ατμόσφαιρα, αντισταθμίζοντας έτσι την ακτινοβολία που απορροφάται από τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Εξετάζοντας τις ιδιότητες αυτών των δημητριακών, αυτή η μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει στην ενημέρωση μελλοντικών προσπαθειών για τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής.
Αυτή η μελέτη κατέστη δυνατή χάρη εν μέρει σε μια σύμβαση που παρείχε το Jet Propulsion Laboratory της NASA στο PSI. Αυτό το συμβόλαιο εκδόθηκε για την υποστήριξη της ομάδας οργάνων NASA Cassini Saturn Orbiter Visual and Infrared Mapping Spectrometer.
