Πολλοί επιστήμονες του πλανήτη πιστεύουν ότι το φεγγάρι του Δία Europa είναι ο καλύτερος υποψήφιος του ηλιακού μας συστήματος για να μοιραστεί τη διάκριση της Γης με τη ζωή. Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε στο Ιούλιο του 2007 Journal of Aerospace Engineering, ένας Βρετανός μηχανικός προτείνει να στείλει ένα υποβρύχιο για να εξερευνήσει τους ωκεανούς της Ευρώπης.
Ο Carl T. F. Ross, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ στην Αγγλία προσφέρει ένα αφηρημένο σχέδιο ενός υποβρύχιου σκάφους κατασκευασμένου από σύνθετο μεταλλικό πλέγμα. Παρέχει επίσης προτάσεις για κατάλληλα τροφοδοτικά, τεχνικές επικοινωνίας και συστήματα πρόωσης για ένα τέτοιο σκάφος στο χαρτί του, «Εννοιολογική σχεδίαση ενός υποβρυχίου για εξερεύνηση των ωκεανών της Ευρώπης».
Το χαρτί του Ross ζυγίζει τις επιλογές κατασκευής ενός υποβρυχίου ικανού να αντέξει την αναμφισβήτητα υψηλή πίεση στους βαθύς ωκεανούς της Ευρώπης. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι ωκεανοί αυτού του φεγγαριού θα μπορούσαν να έχουν βάθος έως και 100 χιλιόμετρα, περισσότερο από δέκα φορές βαθύτερα από τους ωκεανούς της Γης. Ο Ross προτείνει ένα κυλινδρικό υπόστρωμα μήκους 3 μέτρων με εσωτερική διάμετρο 1 μέτρου. Πιστεύει ότι ο χάλυβας ή το τιτάνιο, αν και αρκετά ισχυροί για να αντέξουν την υδροστατική πίεση, θα ήταν ακατάλληλοι καθώς το σκάφος δεν θα είχε εφεδρική πλευστότητα. Ως εκ τούτου, το υποβρύχιο θα βυθιστεί σαν βράχος στον πυθμένα του ωκεανού. Ένα μεταλλικό πλέγμα ή κεραμικό σύνθετο θα προσφέρει τον καλύτερο συνδυασμό αντοχής και πλευστότητας.
Ο Ross ευνοεί μια κυψέλη καυσίμου για ενέργεια, η οποία θα χρειαστεί για πρόωση, επικοινωνίες και επιστημονικό εξοπλισμό, αλλά σημειώνει ότι οι τεχνολογικές εξελίξεις στα επόμενα χρόνια μπορεί να παρέχουν καλύτερες πηγές ενέργειας.
Ο Ross παραδέχεται ότι δεν θα πραγματοποιηθεί αποστολή υποβρυχίου στην Ευρώπη για τουλάχιστον 15-20 χρόνια. Ο πλανήτης επιστήμονας William B. McKinnon συμφωνεί.
«Είναι αρκετά δύσκολο και δαπανηρό να επιστρέψεις στην Ευρώπη με έναν τροχιά, πολύ λιγότερο να φανταστείς μια προσγείωση ή μια είσοδο στον ωκεανό», δήλωσε ο McKinnon, καθηγητής των Επιστημών της Γης και των Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο St. Louis, Missouri. «Κάποια στιγμή στο μέλλον, και αφού προσδιορίσουμε το πάχος του κελύφους πάγου, μπορούμε να αρχίσουμε να αντιμετωπίζουμε σοβαρά τις τεχνικές προκλήσεις. Προς το παρόν, ίσως είναι καλύτερο να αναζητήσετε εκείνα τα μέρη όπου ο ωκεανός έχει έρθει σε εμάς. Δηλαδή, ιστότοποι πρόσφατων εκρήξεων στην επιφάνεια της Ευρώπης, των οποίων οι συνθέσεις μπορούν να προσδιοριστούν από τροχιά. "
Το Jet Propulsion Laboratory εργάζεται επί του παρόντος σε μια ιδέα που ονομάζεται Europa Explorer, η οποία θα παραδώσει ένα διαστημικό σκάφος χαμηλής τροχιάς για να προσδιορίσει την παρουσία (ή απουσία) ενός υγρού ωκεανού νερού κάτω από την επιφάνεια του πάγου του Europa. Θα χαρτογραφήσει επίσης την κατανομή των ενώσεων που ενδιαφέρουν για την προ-βιοτική χημεία, και θα χαρακτηρίσει την επιφάνεια και την υποεπιφάνεια για μελλοντική εξερεύνηση. «Αυτός ο τύπος αποστολής», λέει ο McKinnon, «θα μας επέτρεπε να πάρουμε τη σκληρή απόδειξη ότι όλοι θα θέλαμε ότι ο ωκεανός είναι πραγματικά εκεί, και να καθορίσουμε το πάχος του κελύφους πάγου και να βρούμε λεπτά σημεία εάν υπάρχουν».
Ο McKinnon πρόσθεσε ότι ένας τροχιάς θα μπορούσε να βρει «καυτά σημεία» που δείχνουν πρόσφατη γεωλογική ή ακόμη και ηφαιστειακή δραστηριότητα και να λάβει εικόνες υψηλής ανάλυσης της επιφάνειας. Το τελευταίο θα χρειαζόταν για να σχεδιάσει οποιαδήποτε επιτυχημένη προσγείωση.
Ελαφρώς μικρότερο από το φεγγάρι της Γης, η Ευρώπη έχει ένα εξωτερικό που είναι σχεδόν χωρίς κρατήρα, που σημαίνει μια σχετικά «νεαρή» επιφάνεια. Τα δεδομένα από το διαστημικό σκάφος Galileo δείχνουν ενδείξεις τήξης σε κοντινή επιφάνεια και κινήσεων μεγάλων τεμαχίων παγωμένου φλοιού, παρόμοια με τα παγοκύτταρα ή τις σχεδίες πάγου στη Γη.
Ενώ οι επιφανειακές θερμοκρασίες του Europa μεσημεριανό κυμαίνονται περίπου 130 K (-142 C, -225 βαθμοί F), οι εσωτερικές θερμοκρασίες θα μπορούσαν να είναι αρκετά ζεστές για να υπάρχει υγρό νερό κάτω από τον φλοιό του πάγου. Αυτή η εσωτερική ζεστασιά προέρχεται από την παλιρροιακή θέρμανση που προκαλείται από τις βαρυτικές δυνάμεις του Δία και των άλλων φεγγαριών του Δία που τραβούν το εσωτερικό της Ευρώπης σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι παρόμοια παλιρροιακή θέρμανση οδηγεί τα ηφαίστεια σε ένα άλλο φεγγάρι της Ιωβάνης, τον Ιω. Οι υδροθερμικοί εξαεριστήρες του θαλάσσιου πυθμένα έχουν επίσης προταθεί ως μια άλλη πιθανή πηγή ενέργειας στην Ευρώπη. Στη Γη, τα υποθαλάσσια ηφαίστεια και οι υδροθερμικοί αεραγωγοί δημιουργούν περιβάλλοντα που υποστηρίζουν αποικίες μικροβίων. Εάν παρόμοια συστήματα είναι ενεργά στην Ευρώπη, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ζωή μπορεί να υπάρχει και εκεί.
Μεταξύ των επιστημόνων υπάρχει μεγάλη ώθηση για να ξεκινήσει μια αποστολή στην Ευρώπη. Ωστόσο, αυτός ο τύπος αποστολής ανταγωνίζεται για χρηματοδότηση ενάντια στον στόχο της NASA να επιστρέψει στο δικό μας φεγγάρι με ανθρώπινες αποστολές. Ο προτεινόμενος Jupiter Icy Moon Orbiter (JIMO), μια πυρηνική αποστολή για να μελετήσει τρία από τα φεγγάρια του Δία, έπεσε θύμα περικοπών επιστημονικών αποστολών στον προϋπολογισμό του οικονομικού έτους 2007 της NASA.
Ο Ross σχεδιάζει και βελτιώνει υποβρύχια για πάνω από 40 χρόνια, αλλά είναι η πρώτη φορά που σχεδίασε ένα σκάφος για χρήση οπουδήποτε εκτός από τη Γη.
«Το μεγαλύτερο πρόβλημα που βλέπω με το υποβρύχιο του ρομπότ είναι να είμαι σε θέση να τρυπήσω ή να λιώσουμε μέσα από ένα μέγιστο 6 χλμ. Του πάγου, που καλύπτει την επιφάνεια», δήλωσε ο Ross. «Ωστόσο, ο πάγος μπορεί να είναι πολύ πιο λεπτός σε ορισμένα μέρη. Ίσως χρειαζόμαστε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα πεπιεσμένου νερού στο υποβρύχιο ρομπότ για να μας δώσει την απαραίτητη ισχύ και ενέργεια για να το επιτύχουμε ».
Ενώ ο Ross προτείνει τη χρήση αλεξίπτωτων για να φέρει το υποβρύχιο στην επιφάνεια του Europa, ο McKinnon επισημαίνει ότι τα αλεξίπτωτο δεν θα λειτουργούσαν στην σχεδόν αέρας ατμόσφαιρα του Europa.
Ο Ρος έχει λάβει πολύ θετικές απαντήσεις στο χαρτί του από φίλους και συναδέλφους, λέει, συμπεριλαμβανομένου του αξιόλογου Βρετανού αστρονόμου Σερ Πάτρικ Μουρ. Ο Ross λέει ότι η ζωή του έχει περιστραφεί γύρω από τα υποβρύχια από το 1959 και θεωρεί ότι αυτή η νέα ιδέα ενός υποβρυχίου στην Ευρώπη είναι πολύ συναρπαστική.
Ο McKinnon χαρακτηρίζει την εξερεύνηση της Ευρώπης ως «εξαιρετικά σημαντική».
«Η Ευρώπη είναι ένα μέρος όπου είμαστε πολύ σίγουροι ότι έχουμε άφθονο υγρό νερό, πηγές ενέργειας και βιογενή στοιχεία όπως άνθρακας, άζωτο, θείο, φώσφορος κ.λπ.», είπε. «Υπάρχει ζωή, οποιοδήποτε είδος ζωής, στον ωκεανό της Ευρώπης; Οι ερωτήσεις δεν γίνονται πολύ πιο βαθιές. "
Γράφτηκε από τη Nancy Atkinson
