Začiatkom minulého týždňa NASA oficiálne schválila misiu Europa Clipper, a teda sonda už vstupuje do fázy, kedy ju čaká zhotovenie finálneho dizajnu, montáž a testovania.
Návrh na uskutočnenie misie bol predstavený už v roku 2017 a jej cieľom je získať podrobnejšie informácie o Jupiterovom mesiaci Európa a spolu s plánovanou európskou misiou Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) tak nadviazať hlavne na úspech sondy Galileo, ktorá počas a po skončení svojej misie zameranej na Jupiter zopárkrát navštívila aj tento jeho mesiac. Európa je pre vedcov zaujímavá hlavne kvôli výskytu veľkého množstva vody v kvapalnom skupenstve na nej, čo potvrdila práve sonda Galileo. Oceán sa však narozdiel od Zeme nenachádza na jeho povrchu, ale pod niekoľko kilometrovou vrstvou ľadu. V určitej hĺbke sa ale mení voda z tuhého skupenstva na skupenstvo kvapalné, a to vďaka tlaku, ktorý vytvára ľadová kôra a teplote, ktorá je produktom slapových javov spôsobených silnou gravitačnou príťažlivosťou Jupitera. Tento kvapalný oceán môže byť podľa odhadov až 100 kilometrov hlboký a malo by sa v ňom nachádzať dva až trikrát viac vody ako v oceánoch na Zemi. Európa je tak jedným z mála miest slnečnej sústavy, kde sa nachádza voda v kvapalnom stave a keďže voda je jedným z najdôležitejších faktorov pre existenciu života, tak sa prirodzene otvára otázka či sa nejaký vyskytuje aj na Európe.
Hlavným cieľom Europa Clipper je tak podrobnejšie zistiť charakteristiku mesiaca a jeho oceána a zistiť, či sa tam skutočne vyskytujú podmienky prijateľné pre život. Sonda bude tvorená len z orbitálnej časti, no aj napriek tomu bude mať možnosť priamo nahliadnuť do zloženia oceána, a to prostredníctvom výtreskov vody z oblastí južného pólu mesiaca. Na to bude primárne slúžiť hmotnostný spektrometer Surface Dust Mass Analyzer (SUDA), ktorý bude skúmať zloženie molekúl z výtreskov. Sonda bude ale okrem toho obsahovať ďalšie dve zariadenia, ktoré budú skúmať dynamiku a výskyt výtreskov, a to v infračervenom spektre pomocou zariadenia Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS) a pomocou Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS) operujúci zase v tom ultrafialovom. Na palube sondy sa bude ale nachádzať ešte ďalších 6 vedeckých zariadení skúmajúcich hlavne magnetosféru, vlastnosti povrchu či podpovrchových vrstiev.
Ak pôjde všetko podľa plánu, sonda by mala byť pripravená na štart už v roku 2023, no nie je stále jasné, kedy sa skutočne odlepí od zemského povrchu. Situáciu komplikuje vývoj rakety Space Launch System (SLS), s ktorou by mala sonda letieť, a plány NASA vrátiť sa na Mesiac. Spoločnosti, ktoré sa na tvorbe rakety podieľajú sú schopné vyrobiť jeden kus za približne jeden rok, pričom primárnym využitím budú misie Artemis k Mesiacu. Podľa odhadov by tak SLS pridelená inej misii než Artemis mohla odštartovať najskôr v roku 2025. Ak by aj ihneď počas prvého štartu vyniesla Europa Clipper, tak by sonda musela čakať približne 2 roky, pričom jej uskladnenie by stálo od 3 do 5 miliónov USD mesačne. Preto sa NASA rozhodla požiadať kongres, aby misia Europa Clipper nebola viazaná na SLS, ale aby jej umožnili štart napríklad pomocou rakety Delta IV Heavy od United Launch Aliance (ULA) alebo Falcon Heavy, prípade BFR od SpaceX, vďaka čomu by mohli ušetriť až miliardu USD.
Od typu rakety však bude závisieť aj dĺžka letu k Jupiteru. SLS a BFR sú dostatočne silné, aby ju naviedli na priamu dráhu k najväčšej planéte slnečnej sústavy, kam by sa v takom prípade dostala za približne 3 roky. Falcon Heavy aj Delta IV Heavy by to nedokázali, a preto by si sonda musela pomôcť gravitačným manévrom okolo Zeme a Venuše, čo by predĺžilo trvanie letu na 6 rokov. Zvyšok misie by však už v oboch prípadoch prebiehal rovnako. Po príchode k Jupiteru bude sonda okolo neho krúžiť až do úplného konca misie pričom bude využívať gravitačných manévrov okolo Ganymeda, Kalisto a Európy, aby sa tak k ľadovému mesiacu pravidelne vracala v rôzne veľkých vzdialenostiach. Dôvodom prečo sa tvorcovia rozhodli pre krúženie okolo Jupitera a nie priamo Európy je jej výskyt v oblasti silných radiačných vplyvov častíc zachytených v magnetickom poli Jupitera. Ak by sa teda sonda neustále vyskytovala v takomto prostredí, životnosť zariadení by sa podstatne skrátila. Pri dnešných plánoch je dĺžka misie odhadovaná na 3,5 roka, počas ktorých by mala Europa Clipper vykonať 45 obletov okolo Európy vo vzdialenostiach od 25 do 2 700 kilometrov.
Jej najzaujímavejším prínosom môže byť potvrdenie alebo naopak vyvrátenie predpokladu, že mesiac má podmienky prijateľné pre život a v ideálnom prípade dokonca nájsť dôkaz o existencii života na ňom. Keďže súčasťou misie bude len orbitálne zariadenie, tak pravdepodobnosť získania dôkazu je menšia. No aj keby sa to nepodarilo orbitálnemu modulu, tak NASA plánuje vyslať v druhej polovici 20. rokov na Európu aj zariadenie určené na pristávanie, ktoré by tých možností mal opäť o niečo viac. Kľúčové pre lander ale okrem financovania bude aj to, či sa Europa Clipper podarí dostatočne dobre zmapovať Európu, aby sa dokázalo vybrať vhodné miesto na pristávanie.
Ak teda pôjde všetko podľa plánov, tak možno už v najbližšom desaťročí budeme mať príležitosť lepšie spoznať miesto, ktoré patrí medzi najhorúcejších kandidátov pre výskyt života.
Zdroje informácií:
https://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-clipper/
https://www.space.com/nasa-europa-clipper-mission-confirmed.html
https://www.nasa.gov/feature/europa-clippers-mission-to-jupiter-s-icy-moon-confirmed/
https://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-lander/
Zdroje obrázkov:
https://space.skyrocket.de/doc_sdat/europa-clipper.html
https://www.pbs.org/newshour/science/nasa-eyes-possible-landing-jupiters-europa
http://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/van-kane/20140826-europa-how-less-can-be-more.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Europa_Clipper#/media/File:Animation_of_Europa_Clipper_trajectory_around_Jupiter.gif
