Europa Clipperi ja kavandatava Europa Landeri vahel on NASA selgelt öelnud, et kavatseb läheneva kümnendi jooksul saata missiooni sellele jäisele Jupiteri kuule. Alates Voyager 1 ja 2 sondid viisid oma ajaloolised Kuu lendoravad läbi 1973. ja 1974. aastal - mis pakkus esimesi märke Kuu sisekujunduses sooja veega ookeanist - teadlased on innukalt jõudnud pinna alla tippu ja vaatavad, mis seal on.
Selle eesmärgi saavutamiseks on NASA väljastanud Arizona osariigi ülikooli teadlaste meeskonnale toetuse spetsiaalselt loodud seismomeetri ehitamiseks ja katsetamiseks, mida maandur kasutaks Euroopa sisemuse kuulamiseks. See on Euroopa seismomeeter Euroopa aluspinna uurimiseks (SESE), see seade aitab teadlastel kindlaks teha, kas Euroopa sisemus on elu soodustav.
Europa Landeri profiili kohaselt paigaldatakse see mikrofon robotisondile. Kuu pinnale jõudes hakkab seismomeeter koguma teavet Euroopa maa-aluse keskkonna kohta. See sisaldaks andmeid selle looduslike loodete ja kestas liikumise kohta, mis määraks jäise pinna paksuse.
Samuti saaks see kindlaks teha, kas pinnal on taskuid vett - st maa-aluseid järvi - ja vaadata, kui sageli vesi pinnale tõuseb. Teadlased on juba mõnda aega kahtlustanud, et Euroopa „kaose maastik” oleks ideaalne koht elutõendite otsimiseks. Arvatakse, et need tunnused, mis on põhimõtteliselt harja, pragude ja tasandike segane jama, on kohad, kus maa-alune ookean interakteerub jäise maakoorega.
Sellistena on kõige lihtsam leida mingeid tõendeid orgaaniliste molekulide või bioloogiliste organismide kohta. Lisaks on astronoomid tuvastanud ka Euroopa pinnalt tulevaid veepritse. Neid peetakse ka üheks parimaks panuseks, et leida tõendeid elu kohta interjööris. Kuid enne nende otsest uurimist on esmatähtis kindlaks teha, kus vee all asuvad veehoidlad ja kas need on ühendatud sise ookeaniga.
Ja siin peaksid mängima sellised instrumendid nagu SESE. Hongyu Yu on ASU Maa ja kosmoseuuringute kooli uuringusüsteemide insener ja SESE meeskonna juht. Nagu ta väitis ASU Now hiljutises artiklis: “Tahame kuulda, mida Europa meile ütlema peab. Ja see tähendab tundliku "kõrva" panemist Euroopa pinnale. "
Kui Europa Landeri idee on alles kontseptsiooni väljatöötamise staadiumis, töötab NASA selle missiooni jaoks kõigi vajalike komponentide väljatöötamiseks. Sellisena on nad andnud ASU meeskonnale abi miniatuurse seismomeetri väljatöötamiseks ja katsetamiseks, mille külje pikkus ei ületa 10 cm (4 tolli) ja mida saaks hõlpsasti paigaldada robotlaeva pardale.
Veelgi olulisem on see, et nende seismomeeter erineb tavapärastest konstruktsioonidest selle poolest, et see ei tugine massi ja vedru andurile. Selline konstruktsioon ei sobi meie päikesesüsteemi teise keha jaoks missiooniks, kuna see tuleb paigutada püstiasendisse, mis nõuab, et see oleks hoolikalt istutatud ja mitte häiritud. Veelgi enam, täpse mõõtmise tagamiseks tuleb andur viia täielikku vaakumisse.
Kasutades sensori jaoks vedela elektrolüüdiga mikroelektrilist süsteemi, on Yu ja tema meeskond loonud seismomeetri, mis võib töötada laiemates tingimustes. "Meie disain väldib kõiki neid probleeme," ütles ta. “Sellel konstruktsioonil on kõrge tundlikkus paljude vibratsioonide suhtes ja see võib töötada pinna suhtes ükskõik millise nurga all. Ja vajadusel saavad nad maandumisel kõvasti maad lüüa. ”
Nagu selgitas keemiainsener ja ASU matemaatika, transpordi ja energeetika insenerikooli direktor Lenore Dai, tegi konstruktsioon SESE-i ka sobivaks ekstreemsete keskkondade - näiteks Europa jäise pinna - uurimiseks. "Oleme põnevil võimaluse üle arendada elektrolüüte ja polümeere üle nende traditsiooniliste temperatuuripiiride," ütles ta. "See projekt on ka näide valdkondadevahelisest koostööst."
SESE võib ka peksmist teostada, ilma et see kahjustaks selle anduri näitu. Seda katsetati siis, kui meeskond tabas seda haamriga ja leidis, et see töötab ikkagi ka pärast seda. Seismoloog Edward Garnero sõnul, kes on ka SESE meeskond, tuleb see kasuks. Tema sõnul on landidel tavaliselt kuus kuni kaheksa jalga, mida saaks seismomeetritega paaritada, et muuta need teaduslikeks instrumentideks.
Selliste paljude sensorite olemasolu maanduril annaks teadlastele võimaluse andmeid ühendada, võimaldades neil ületada kõigi poolt registreeritud muutuva seismilise vibratsiooni probleem. Sellisena tuleb tagada nende vastupidavus.
“Seismomeetrid peavad tõhusaimaks tööks olema ühendatud kindla maaga. Kui mõlemal jalal on seismomeeter, võib need maandumisel suruda pinnale, luues sellega hea kontakti maapinnaga. Samuti saame kõrge sagedusega signaale sorteerida pikema lainepikkusega signaalidest. Näiteks tekitaksid pinnale mitte liiga kaugel asuvad väikesed meteoriidid kõrgsageduslaineid ning Jupiteri ja Euroopa naabruses asuvate kuude gravitatsioonipuksiirid tekitaksid pikki aeglasi laineid. "
Selline seade võib osutuda ülioluliseks ka teiste Päikesesüsteemi „ookeanimaailmade” missioonidel, mille hulka kuuluvad Ceres, Ganymede, Callisto, Enceladus, Titan ja teised. Arvatakse, et ka nendel kehadel võib pinna all asuvates soojaveega ookeanides eksisteerida elu. Sellisena oleks nende interjööri uurimiseks ideaalne kompaktne ja vastupidav seismomeeter, mis on võimeline töötama ekstreemsetes temperatuurides.
Veelgi enam, sellised missioonid suudaksid paljastada, kus nende kehade jäälehed on kõige õhemad ja kuhu sise ookeanid on kõige ligipääsetavamad. Kui see on tehtud, teavad NASA ja muud kosmoseagentuurid täpselt, kuhu sondi (või võib-olla ka robotaluse allveelaeva) saata. Ehkki võib-olla peaksime sellel paar aastakümmet ootama!
