Tidligere denne uge var NASA vært for ”Planetary Science Vision 2050 Workshop” på deres hovedkvarter i Washington, DC. Kører fra mandag til onsdag - 27. februar til 1. marts - formålet med denne workshop var at præsentere NASAs planer for fremtiden for rumfart efter det internationale samfund. I løbet af de mange præsentationer, indlæg og paneldebatter blev der delt mange interessante forslag.
Blandt dem var to præsentationer, der skitserede NASAs plan for udforskning af Jupiters måne Europa og andre iskaldte måner. I de kommende årtier håber NASA at sende sonder til disse måner for at undersøge verdenshavene, der ligger under deres overflader, som mange mener kan være hjemsted for udenjordisk liv. Med missioner til "havverdener" i solsystemet kan vi endelig komme til at opdage liv ud over Jorden.
Det første af de to møder fandt sted om morgenen mandag, den 27. februar, og fik titlen “Exploration Pathways for Europa after initial In-Situ Analyzes for Biosignatures”. I løbet af præsentationen delte Kevin Peter Hand - vicechefforsker for solsystemudforskning ved NASAs Jet Propulsion Laboratory - konklusioner fra en rapport udarbejdet af Europa Lander Science Definition Team 2016 i 2016.
Denne rapport er udarbejdet af NASAs Planetary Science Division (PSD) som svar på et kongresdirektiv om at påbegynde en for-fase A-undersøgelse for at vurdere den videnskabelige værdi og tekniske design af en Europa-lander-mission. Disse undersøgelser, der er kendt som SDT-rapporter (Science Definition Team), udføres rutinemæssigt længe før missioner er monteret for at få en forståelse af de typer udfordringer, den vil møde, og hvad udbetalingen vil være.
Udover at være medformand for Science Definition Team fungerede Hand også som leder af projektets videnskabsteam, der omfattede medlemmer fra JPL og California Institute of Technology (Caltech). Rapporten, som han og hans kolleger udarbejdede, blev færdigbehandlet og udstedt til NASA den 7. februar 2017 og skitseret flere mål for videnskabelig undersøgelse.
Som det blev indikeret i løbet af præsentationen, var disse mål tredobbelt. Den første involverer søgning efter biosignaturer og livstegn gennem analyser af Europas overflademateriale og nær undergrund. Det andet ville være at foretage in-situ analyser for at karakterisere sammensætningen af ikke-is nær underjordisk materiale og bestemme nærheden af flydende vand og for nylig udbrudt materiale nær landerens placering.
Det tredje og sidste mål ville være at karakterisere overfladens og undergrundens egenskaber, og hvilke dynamiske processer der er ansvarlige for at forme dem til støtte for fremtidige efterforskningsopgaver. Som Hand forklarede, er disse mål tæt sammenflettet:
”Der kunne findes biosignaturer i overfladematerialet, direkte adgang til og udforskning af Europas hav- og flydende vandmiljøer et højt prioriteret mål for den astrobiologiske undersøgelse af vores solsystem. Europas hav vil have potentialet for undersøgelse af et eksisterende økosystem, der sandsynligvis repræsenterer et andet, uafhængigt livets oprindelse i vores eget solsystem. Efterfølgende efterforskning ville kræve robotkøretøjer og instrumentering, der er i stand til at få adgang til de beboelige flydende vandregioner i Europa for at muliggøre undersøgelse af økosystemet og organismer. ”
Med andre ord, hvis lander-missionen opdagede tegn på liv i Europas isark, og fra materiale, der blev revet op nedenunder ved begivenheder, der ville blive overfladebehandlet, ville fremtidige missioner - mest sandsynligt involverende robotbåde - helt sikkert blive monteret. Rapporten siger også, at enhver fund, der er tegn på liv, ville betyde, at planetarisk beskyttelse ville være et stort krav til enhver fremtidig mission for at undgå muligheden for forurening.
Men selvfølgelig indrømmede Hand også, at der er en chance for, at landeren ikke finder nogen tegn på liv. I så fald angav Hand, at fremtidige missioner skulle få til opgave at få "en bedre forståelse af den grundlæggende geologiske og geofysiske proces i Europa, og hvordan de modulerer udveksling af materiale med Europas hav." På den anden side hævdede han, at selv et nullresultat (dvs. ingen tegn på liv overalt) stadig ville være et vigtigt videnskabeligt fund.
Lige siden Voyager sonder først opdaget mulige tegn på et indre hav i Europa, har forskere drømt om den dag, hvor en mission muligvis var mulig at udforske det indre af denne mystiske måne. At være i stand til at bestemme, at liv ikke findes, kunne ikke mindre vigtigt at finde liv, idet begge dele ville hjælpe os med at lære mere om livet i vores solsystem.
Science Definition Teams rapport vil også være genstand for et rådhusmøde på Lunar og Planetary Science Conference (LPSC) i 2017 - som finder sted fra 20. til 24. marts i The Woodlands, Texas. Den anden begivenhed finder sted den 23. april på Astrobiology Science Conference (AbSciCon) afholdt i Mesa, Arizona. Klik her for at læse den fulde rapport.
Den anden præsentation med titlen ”Køreplaner til verdenshavene” fandt sted senere mandag den 27. februar. Denne præsentation blev afholdt af medlemmer af teamet Roadmaps to Ocean Worlds (ROW), som er formand for Dr. Amandra Hendrix - en seniorforsker ved Planetary Science Institute i Tuscon, Arizona - og Dr. Terry Hurford, en forskningsassistent fra NASAs videnskabs- og efterforskningsdirektorat (SED).
Som specialist i UV-spektroskopi af planetariske overflader har Dr. Hendrix samarbejdet med mange NASA-missioner for at udforske iskrop i solsystemet - inklusive Galileo og Cassini sonder og Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Dr. Hurford er i mellemtiden specialiseret i geologi og geofysik af iskolde satellitter, såvel som virkningerne af omløbsdynamik og tidevandsspændinger har på deres indre strukturer.
ROW blev grundlagt i 2016 af NASA's Outer Planets Assessment Group (OPAG) og fik til opgave at lægge grundlaget for en mission, der vil udforske “havverdener” i søgen efter liv andre steder i solsystemet. I løbet af præsentationen lagde Hendrix og Hurford resultaterne fra ROW-rapporten, der blev afsluttet i januar 2017.
Som de siger i denne rapport, “definerer vi en” oceanverden ”som et organ med et nuværende flydende hav (ikke nødvendigvis globalt). Alle organer i vores solsystem, som plausibelt kan have eller vides at have et hav, vil blive betragtet som en del af dette dokument. Jorden er en godt studeret havverden, der kan bruges som reference (”jord sandhed”) og sammenligningspunkt. ”
Ved denne definition ville organer som Europa, Ganymede, Callisto og Enceladus alle være levedygtige mål for efterforskning. Disse verdener er alle kendt for at have havoverfladen under havoverfladen, og der har været overbevisende bevis i de sidste par årtier, der peger også på tilstedeværelsen af organiske molekyler og prebiotisk kemi der. Triton, Pluto, Ceres og Dione er alle nævnt som kandidat havverdener baseret på hvad vi kender til dem.
Titan modtog også særlig omtale i løbet af præsentationen. Ud over at have et indre hav er det endda turdet, at ekstremofile methanogene livsformer kunne eksistere på dens overflade:
”Selvom Titan har et stort hav under jorden, har den også et rigeligt udbud af en lang række organiske arter og overfladevæsker, som er let tilgængelige og kunne have flere eksotiske livsformer. Endvidere kan Titan have forbigående flydende vandoverflade, såsom slagsmeltebade og friske kryovolkanske strømme i kontakt med både faste og flydende organiske overfladearealer. Disse miljøer præsenterer unikke og vigtige placeringer til undersøgelse af prebiotisk kemi og potentielt de første skridt hen imod livet. ”
I sidste ende består ROWs forfølgelse af liv i ”havverdener” af fire hovedmål. Disse inkluderer at identificere havverdener i solsystemet, hvilket ville betyde, at man bestemmer, hvilken af verdens og kandidatverdener der er velegnet til at studere. Det andet er at karakterisere disse havers natur, som vil omfatte bestemmelse af isskalens og det flydende havs egenskaber, og hvad der driver fluidbevægelse i dem.
Det tredje delmål involverer at bestemme, om disse oceaner har den nødvendige energi og prebiotisk kemi til at støtte livet. Og det fjerde og sidste mål ville være at bestemme, hvordan livet kan eksistere i dem - dvs. om det tager form af ekstremofile bakterier og små organismer eller mere komplekse væsener. Hendrix og Hurford dækkede også den slags teknologiske fremskridt, der er nødvendigt for at sådanne missioner kan ske.
Enhver sådan mission kræver naturligvis udvikling af strømkilder og energilagringssystemer, der ville være egnede til kryogene miljøer. Der ville også være behov for autonome systemer til bestemmelse af landing og teknologier til luft- eller landemobilitet. Planetbeskyttelsesteknologier ville være nødvendige for at forhindre forurening og elektroniske / mekaniske systemer, der også kan overleve i et verdenshavsområde,
Selvom disse præsentationer blot er forslag om, hvad der kunne ske i de kommende årtier, er de stadig spændende at høre om. Hvis ikke andet, viser de, hvordan NASA og andre rumfartsagenturer aktivt samarbejder med videnskabelige institutioner over hele verden for at skubbe grænserne for viden og udforskning. Og i de kommende årtier håber de at gøre nogle betydelige spring.
Hvis alt går godt, og efterforskningsmissioner til Europa og andre iskolde måner får lov til at gå frem, kan fordelene være umådelige. Ud over muligheden for at finde liv ud over Jorden, vil vi lære meget om vores solsystem og uden tvivl lære noget mere om menneskehedens sted i kosmos.
