В начале этой недели НАСА провела «Семинар по планетарному научному видению 2050» в своей штаб-квартире в Вашингтоне, округ Колумбия. С понедельника по среду, с 27 февраля по 1 марта, целью этого семинара было представить международному сообществу планы НАСА относительно будущего освоения космоса. В ходе многих презентаций, выступлений и панельных дискуссий было высказано много интересных предложений.
Среди них были две презентации, в которых описывался план НАСА по исследованию спутника Юпитера в Европе и других ледяных лун. В ближайшие десятилетия НАСА надеется отправить на эти спутники зонды для исследования океанов, которые лежат под их поверхностью, что, по мнению многих, может стать домом для внеземной жизни. С миссиями в «океанические миры» Солнечной системы мы можем наконец прийти к открытию жизни за пределами Земли.
Первая из двух встреч состоялась утром в понедельник, 27 февраля, и называлась «Пути разведки для Европы после первоначального анализа биосигнатур на месте». В ходе презентации Кевин Питер Хэнд - заместитель главного научного сотрудника по исследованию солнечной системы в Лаборатории реактивного движения НАСА - поделился выводами из отчета, подготовленного Командой по определению науки Европы Ландер 2016 года.
Этот отчет был подготовлен Отделом планетарных наук (PSD) НАСА в ответ на директиву Конгресса начать предварительное исследование А для оценки научной ценности и инженерного дизайна миссии Европы. Эти исследования, известные как отчеты Группы определения науки (SDT), обычно проводятся задолго до запуска миссий, чтобы понять, с какими проблемами они столкнутся, и каковы будут результаты.
Помимо того, что он был сопредседателем группы по определению науки, Хэнд также был руководителем группы по научной работе проекта, в которую входили члены JPL и Калифорнийского технологического института (Caltech). Отчет, который он и его коллеги подготовили, был доработан и выпущен для НАСА 7 февраля 2017 года, и в нем изложены несколько целей для научных исследований.
Как было указано в ходе презентации, эти цели были тройными. Первый будет включать поиск биосигнатур и признаков жизни посредством анализа поверхностных и приповерхностных материалов Европы. Во-вторых, будет проведен анализ на месте для характеристики состава неледового приповерхностного материала и определения близости жидкой воды и недавно извергнутого материала вблизи местоположения посадочного аппарата.
Третья и последняя цель будет состоять в том, чтобы охарактеризовать свойства поверхности и недр и то, какие динамические процессы ответственны за их формирование, в поддержку будущих миссий по разведке. Как объяснил Хэнд, эти цели тесно переплетены:
«Если бы биосигнатуры были обнаружены в поверхностных материалах, прямой доступ и исследование океанических и жидких водных сред Европы были бы первоочередной целью для астробиологических исследований нашей Солнечной системы. Океан Европы будет содержать потенциал для изучения существующей экосистемы, которая, вероятно, представляет собой второе, независимое происхождение жизни в нашей собственной солнечной системе. Последующая разведка потребует роботизированных транспортных средств и приборов, способных получить доступ к обитаемым областям жидкой воды в Европе, чтобы можно было изучать экосистему и организмы ».
Другими словами, если бы посадочная миссия обнаружила признаки жизни в ледяном покрове Европы и из материала, взбитого снизу в результате всплытия, то будущие миссии - скорее всего с участием роботизированных подводных лодок - наверняка будут установлены. В докладе также говорится, что любые находки, которые указывают на жизнь, будут означать, что планетарная защита будет основным требованием для любой будущей миссии, чтобы избежать возможности загрязнения.
Но, конечно, Хэнд также признал, что есть шанс, что посадочный аппарат не обнаружит никаких признаков жизни. Если это так, Хэнд указал, что будущим миссиям будет поручено добиться «лучшего понимания фундаментального геологического и геофизического процесса на Европе и того, как они модулируют обмен материалами с океаном Европы». С другой стороны, он утверждал, что даже нулевой результат (т. Е. Никаких признаков жизни нигде) все равно будет важной научной находкой.
С тех пор как мореплаватель Исследователи впервые обнаружили возможные признаки внутреннего океана на Европе, ученые мечтали о том дне, когда можно будет выполнить миссию по исследованию внутренней части этой загадочной луны. Быть способным определить, что жизнь не существует, не может быть менее значимым, чем найти жизнь, так как это поможет нам узнать больше о жизни в нашей Солнечной системе.
Доклад Группы по определению науки также станет темой встречи ратуши на Лунной и планетарной научной конференции (LPSC) 2017 года, которая будет проходить с 20 по 24 марта в Вудлендсе, штат Техас. Второе мероприятие состоится 23 апреля на научной конференции по астробиологии (AbSciCon) в Месе, штат Аризона. Нажмите здесь, чтобы прочитать полный отчет.
Вторая презентация под названием «Дорожные карты по океанам» состоялась позже в понедельник, 27 февраля. Эта презентация была организована членами команды Roadmaps to Ocean Worlds (ROW), которую возглавляют д-р Амандра Хендрикс - старший научный сотрудник Института планетологии в Тусконе, штат Аризона, - и д-р Терри Херфорд, научный сотрудник от НАСА Управление по науке и исследованиям (SED).
Как специалист по УФ-спектроскопии поверхностей планет, доктор Хендрикс сотрудничал со многими миссиями НАСА по исследованию ледяных тел в Солнечной системе, включая Галилео а также Кассини зонды и тому Лунный разведывательный орбитальный аппарат (МРО). Доктор Херфорд, тем временем, специализируется на геологии и геофизике ледяных спутников, а также на влиянии орбитальной динамики и приливных напряжений на их внутренние структуры.
Основанная в 2016 году Группой оценки космических планет НАСА (ОГПО), ROW была поставлена задача заложить основу для миссии, которая будет исследовать «океанические миры» в поисках жизни в других местах Солнечной системы. В ходе презентации Хендрикс и Херфорд изложили выводы отчета ROW, который был завершен в январе 2017 года.
Как говорится в этом отчете, «мы определяем« океанский мир »как тело с текущим жидким океаном (не обязательно глобальным). Все тела в нашей солнечной системе, которые, вероятно, могут иметь или, как известно, имеют океан, будут рассматриваться как часть этого документа. Земля - это хорошо изученный океанский мир, который можно использовать в качестве эталона («наземной истины») и точки сравнения ».
Согласно этому определению, такие тела, как Европа, Ганимед, Каллисто и Энцелад, будут жизнеспособными объектами для исследования. Все эти миры, как известно, имеют подземные океаны, и за последние несколько десятилетий были убедительные доказательства, указывающие на присутствие органических молекул и пребиотической химии там же. Тритон, Плутон, Церера и Диона упоминаются как кандидат океанские миры, основанные на том, что мы о них знаем.
Титан также получил особое упоминание в ходе презентации. В дополнение к наличию внутреннего океана, даже было решено, что на его поверхности могут существовать экстремофильные метаногенные формы жизни:
«Несмотря на то, что Титан обладает обширным подземным океаном, он также обладает большим запасом широкого спектра органических видов и поверхностных жидкостей, которые легко доступны и могут содержать более экзотические формы жизни. Кроме того, Титан может иметь переходную поверхностную жидкую воду, такую как ударные ванны расплава и свежие криовулканические потоки, контактирующие как с твердой, так и с жидкой поверхностной органикой. Эти среды представляют собой уникальные и важные места для исследования химии пребиотиков и, возможно, первые шаги к жизни ».
В конечном итоге стремление ROW к жизни в «океанских мирах» состоит из четырех основных целей. Они включают в себя определение океанических миров в солнечной системе, что будет означать определение того, какие из миров и миров-кандидатов будут хорошо подходить для изучения. Второе - охарактеризовать природу этих океанов, что включает определение свойств ледяной оболочки и жидкого океана и то, что движет в них движением жидкости.
Третья подцель включает определение того, имеют ли эти океаны необходимую энергию и химию пребиотиков для поддержания жизни. И четвертой и последней целью будет определение того, как в них может существовать жизнь, то есть, принимает ли она форму экстремофильных бактерий и крошечных организмов или более сложных существ. Хендрикс и Херфорд также рассказали о тех технологических достижениях, которые потребуются для таких миссий.
Естественно, любая такая миссия потребует разработки источников энергии и систем накопления энергии, которые были бы пригодны для криогенных сред. Также потребуются автономные системы точной посадки и технологии для воздушной или наземной мобильности. Технологии защиты планет будут необходимы для предотвращения загрязнения, а также электронные / механические системы, которые могут выживать и в океанской мировой среде,
Хотя эти презентации являются просто предложениями о том, что может произойти в ближайшие десятилетия, о них по-прежнему интересно узнать. Если не сказать ничего другого, они показывают, как НАСА и другие космические агентства активно сотрудничают с научными учреждениями по всему миру, чтобы расширить границы знаний и исследований. И в ближайшие десятилетия они надеются сделать некоторые существенные скачки.
Если все пойдет хорошо, и разведочные миссии в Европу и другие ледяные луны будут разрешены, выгоды могут быть неизмеримыми. Помимо возможности найти жизнь за пределами Земли, мы узнаем много нового о нашей Солнечной системе и, несомненно, узнаем больше о месте человечества в космосе.
