유로파는 지구의 달보다 약간 작으며 태양계에서 가장 매력적이고 신비한 물체 중 하나입니다. 목성의 갈릴리 위성 4개 중 하나인 유로파의 지각은 분화구가 거의 없는 얼음 껍질로 두께가 수십에서 100킬로미터 이상입니다. 줄무늬와 균열로 교차되고 독특한 과정에 의해 형성된 얼음은 그 아래에 불확실한 깊이와 말할 수 없는 신비를 지닌 의심스러운 바다를 숨기고 있습니다.
유로파는 또한 목성의 무자비한 방사선 벨트에 둘러싸여 있습니다. 따라서 달의 비밀을 탐구합니다. 보이저 탐사선과 달 탐사선의 짧은 방문을 통해 그 존재 자체가 암시되었습니다. 갈릴레오 그리고 주노– 상당한 독창성과 회복력이 필요합니다. NASA의 미화 50억 달러 유로파 클리퍼 임무 이제 이러한 과제를 해결하고 우주생물학의 가장 심오한 질문 중 하나인 유로파에 생명체가 존재할 가능성이 있습니까?
우주선은 10월 14일 발사됐다. 허리케인 밀턴으로 인해 잠시 지연됨예상보다 낮은 방사선량에서 실패하는 것으로 밝혀진 우주선 트랜지스터에 대한 일부 우려와 정치적, 예산 지원을 위한 수십 년 간의 싸움이 있습니다. 우주선은 2030년에 약 7억 킬로미터 떨어진 유로파에 도달할 것입니다. 클리퍼는 궤도를 돌지 않을 것입니다. 유로파그러나 하드웨어가 지속되고 임무가 확장되면 달을 49번이나 저공비행하여 3주에 한 번씩 표면 위 25km까지 접근한 다음 격렬한 전자 장치 파괴를 넘어 다시 출발합니다. 임무를 연장하기 위한 방사선 벨트.
Clipper에는 유로파의 거주 가능성에 대한 주요 질문에 맞춰 영상 촬영기, 분광계, 자력계 및 레이더 등 9개 장비 세트가 포함되어 있습니다. 이 도구들은 함께 이 얼음 보석에 대한 다차원적인 시각을 구축하고, 결정적으로 그것이 어떻게 작동하는지를 구축할 것입니다. 얼음 아래의 생명체를 탐지할 수는 없지만 페이로드는 함께 작동하여 태양계의 얼음과 다른 곳에서 생명체가 자랄 수 있는지 여부를 결정합니다.
표면 먼지 분석기(SUDA)
유로파의 대기 부족은 미세 운석이 달 표면에 바로 부딪히게 됨을 의미합니다. 이러한 작은 충돌은 먼지를 우주로 보냅니다. 분광계인 SUDA는 이 분출물을 퍼내고 이 입자가 금속 메쉬 그리드를 통과할 때 먼지의 속도와 궤적은 물론 질량과 구성도 결정합니다.
이를 통해 SUDA는 연구자들에게 유로파 표면에 존재하는 얼음과 염분의 구성뿐만 아니라 아래에 무엇이 있는지에 대한 단서를 알려줄 것입니다. 자기장 측정과 함께 이는 바다의 깊이와 바다 바닥에 존재하는 광물을 결정하는 데 도움이 됩니다.
이 외에도 SUDA의 민감성은 유로파에서 무슨 일이 일어날지, 그리고 그것이 거주 가능한지 여부에 대해 훨씬 더 큰 통찰력을 제공할 것입니다.
“SUDA는 얼음에 묻혀 있는 미세한 유기물 흔적을 식별하는 데 빛을 발합니다.”라고 말합니다. 사샤 켐프SUDA의 수석 연구원이자 행성 과학자입니다. 콜로라도 대학교 볼더. 백만분율 수준에서 유기분자를 측정할 수 있습니다. SUDA의 민감도는 예를 들어 아미노산의 비율을 설정하고 이것이 비생물학적 과정을 나타내는지 또는 잠재적으로 건강한 아미노산을 생산하는 유기체를 나타내는지 결정하는 데 도움을 줍니다.
행성 탐사/유로파용 질량 분석기(MASPEX)
SUDA와 마찬가지로 MASPEX는 분광계이지만 유로파 주변의 얇은 가스 외기권과 그 화학적 환경을 분석하고 전례 없는 해상도로 우리가 알고 있는 생명체에 필요한 요소를 찾는 데 적합합니다. MASPEX는 또한 의심되는 유로파 수기둥에 의해 우주로 배출되는 물질을 분석하고, 활발한 지질 과정의 징후를 찾아내거나 잠재적인 생체특징을 탐지할 수도 있습니다.
유로파 클리퍼 자력계(ECM)
ECM은 목성의 자기장과 유로파의 지하 바다 사이의 상호 작용으로 생성된 유도 자기장을 감지하고 분석하는 8.5미터 길이의 붐을 갖추고 있습니다. 염분이 있고 전류를 생성하는 경우입니다. ECM은 얼음 아래 바다의 깊이, 염분도, 범위에 대한 통찰력을 제공하는 것을 목표로 하며, 바다가 얼음 지각과 상호 작용하는지에 대한 통찰력을 제공하는 것을 목표로 합니다. 이는 생명에 도움이 되는 환경을 만드는 데 필요한 과정입니다.
자기 음향 측정용 플라즈마 장비(PIMS)
PIMS는 유로파의 전리층과 주변 플라즈마 환경에서 하전 입자의 밀도와 거동을 측정하도록 설계되었습니다. ECM의 자력계 데이터와 결합된 PIMS의 판독값은 유로파의 지하 바다가 목성의 자기장과 상호 작용하는 방식을 결정하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 PIMS는 유로파 바다의 깊이와 전도성, 얼음 껍질의 두께를 확인하는 것을 목표로 합니다.
유로파 평가 및 측심용 레이더: 해양에서 표면 근처까지(이유)
REASON의 안테나는 신호로 표면에 신호를 보내고 이륙 후 배치될 농구장 절반 크기의 거대한 붐으로 반향을 포착합니다. 반사된 신호를 통해 팀은 유로파의 지하 그림을 구축하고 얼음의 깊이와 이론화된 바다가 시작되는 위치와 그 사이의 호수를 결정하고 유로파의 지형과 구성을 연구하는 데 도움이 될 것입니다.
“행성과학은 XY 과학이었습니다.”라고 말합니다. 돈 블랭켄쉽연구교수 텍사스대학교 지구물리학연구소 2차원 좌표계를 참조하는 REASON의 수석 조사관입니다. “우리는 수직을 가져오고 있습니다. 우리는 지하를 행성 과학으로 가져오고 있습니다.”
탑재체는 또한 아래 얼음과 바다 사이의 교환 과정에 대한 증거와 생명을 유지할 수 있는 화학의 가능성을 밝히는 데 도움이 될 것입니다.
“아래 아래에는 환원제가 있는데, 바라건대 바다에 존재하고 표면에는 산화제가 있습니다. 조직의 원칙은 교환이어야 합니다. 표면은 어떻게 바다로 들어가나요? 그리고 바다는 어떻게 얼음 껍질 속으로 들어가나요? 이것이 바로 레이더가 중요한 이유입니다.”라고 Blankenship은 말합니다.
유로파용 매핑 이미징 분광계(MISE)
MISE는 유로파에서 반사된 적외선을 분석하여 다양한 물질이 특정 파장의 햇빛을 어떻게 흡수하고 반사하는지 측정하여 표면 전체에 얼음, 염분, 유기물 및 미네랄을 매핑합니다. 균열 및 균열 근처에서 발견된 물질은 표면과 휘젓는 지하 바다 사이에서 물질이 어떻게 교환될 수 있는지에 대한 통찰력을 제공합니다.
유로파 자외선 분광기(Europa-UVS)
Europa-UVS는 자외선을 수집하여 유로파의 표면과 외기권을 연구하고 수소, 산소, 수산화물 및 이산화탄소 분자를 검색합니다. 또한 물질을 우주로 배출하는 기둥의 증거를 찾아낼 것입니다.
유로파 열 방출 이미징 시스템(E-THEMIS)
E-THEMIS는 미세한 공간적 세부 사항에서 적외선 파장을 포착하여 유로파의 표면 온도를 매핑하고 밤낮의 역학에 대한 통찰력을 제공하며 잠재적인 지하 열원과 지질 활동 지표, 심지어 얼음 지각의 분출이나 이동까지 식별합니다.
유로파 이미징 시스템(EIS)
EIS는 하나의 광각 카메라와 하나의 협각 카메라로 구성되며 각 카메라에는 근적외선, 광학 및 작은 부분의 자외선 주파수를 포괄하는 8메가픽셀 센서가 포함되어 있습니다. 픽셀당 100미터의 입체 이미지를 캡처하여 유로파의 표면을 매핑하고 새로운 보기를 제공하며 능선, 균열 및 잠재적 활성 영역과 같은 새로운 지형과 특징을 전례 없는 해상도로 찾아냅니다.
“유로파의 독특한 지질학을 통해 우리는 얼음 껍질의 본질과 그 얼음 껍질 안에서 작용하는 지질학적 과정을 정말로 이해하고 싶습니다.”라고 말합니다. 엘리자베스 “지비” 거북이행성 과학자 존스홉킨스 응용물리학 연구실 그리고 EIS의 수석 조사관.
REASON과 EIS는 결합하여 표면 지형 및 지하 이미징을 통해 얼음 껍질에 대한 3차원 이해를 얻기 위한 데이터 세트를 제공합니다.
EIS는 또한 표면에서 빠져나가는 물기둥을 찾습니다. 유로파의 낮과 밤의 경계를 이미지화하면 밤 쪽에서 분출되는 기둥이 드러날 수 있지만, 분출물은 표면 위로 햇빛을 붙잡고 있습니다. 이는 일몰 직후 로켓 발사에서 나오는 기둥이 생성되는 방식과 유사합니다.해파리” 지구상의 시청자가 본 현상. Turtle은 “우리는 목성 투어 내내 깃털 검색 캠페인을 벌였습니다.”라고 말했습니다.
유로파의 글로벌 및 지하 뷰를 생성하는 것 외에도 특별한 관심을 끄는 영역이 있습니다. 여기에는 소위 말하는 젊은 사람들도 포함됩니다. 혼돈의 지형 내부가 휘젓고 있다는 신호일 수 있는 유로파 지역과 황반.
Turtle은 “저는 이것이 매우 유익할 것이며 우리에게 유로파와 그것이 어떻게 작동하는지에 대한 훌륭하고 다차원적이며 훌륭한 그림을 제공할 것이라고 생각합니다.”라고 말합니다.
초점은 거주 가능성에 맞춰져 있습니다. 부분적으로는 생명을 찾는 것이 쉽게 정의되는 작업이 아니기 때문입니다. 얼음 달의 바다가 외부와 어느 정도 절연되어 있다는 점을 고려하면, 태양계 내에서 두 번째 발생 가능성이 조성되었을 가능성이 있습니다.
동시에 연구원들이 운이 좋다면 SUDA나 MASPEX는 실물과 같은 서명을 탐지할 수 있습니다. 이는 유기물의 특징적인 아미노산 및 지방산 패턴을 알아낼 수 있습니다. SUDA의 수석 연구원인 Kempf는 “우리가 박테리아를 관찰하기를 희망한다는 말은 아니지만, 그러한 입자에 박테리아가 있다면 이를 알 수 있을 것입니다.”라고 말했습니다. 그러한 탐지는 역사적인 것이며 후속 착륙선 임무의 발판을 마련할 것입니다.
유로파 클리퍼(Europa Clipper)는 화성과 지구의 저공비행을 통해 2030년 4월 목성계에 도달할 예정입니다. 그런 다음 유로파의 음모를 조명할 뿐만 아니라 엔셀라두스, 가니메데, 트리톤과 같은 다른 얼음 위성을 이해할 수 있는 플랫폼을 제공하여 태양계 다른 곳의 생명체를 찾는 완전히 새로운 장을 시작할 것입니다.
