يعتقد العديد من علماء الكواكب أن قمر المشتري أوروبا هو أفضل منافس لنظامنا الشمسي لمشاركة تمييز الأرض في إيواء الحياة. يقترح مهندس ميكانيكي بريطاني إرسال غواصة لاستكشاف محيطات أوروبا.
كارل ت. روس ، أستاذ في جامعة بورتسموث في إنجلترا يقدم تصميمًا تجريديًا لمركبة تحت الماء مبنية من مركب مصفوفة معدنية. كما يقدم اقتراحات لمصادر الطاقة المناسبة وتقنيات الاتصال وأنظمة الدفع لمثل هذه السفينة في ورقته ، "التصميم المفاهيمي لغواصة لاستكشاف محيطات أوروبا".
تزن ورقة روس خيارات بناء غواصة قادرة على تحمل الضغط العالي بلا شك داخل محيطات أوروبا العميقة. يعتقد العلماء أن محيطات هذا القمر قد يصل عمقها إلى 100 كيلومتر ، أي أكثر من عشر مرات من محيطات الأرض. يقترح روس غواصة أسطوانية بطول 3 أمتار وقطر داخلي 1 متر. يعتقد أن الفولاذ أو التيتانيوم ، على الرغم من قوتهما بما يكفي لتحمل الضغط الهيدروستاتيكي ، سيكون غير مناسب لأن السفينة لن يكون لديها طفو احتياطي. لذلك ، ستغرق الغواصة مثل الصخور في قاع المحيط. توفر المصفوفة المعدنية أو مركب السيراميك أفضل مزيج من القوة والطفو.
يفضل روس خلية وقود للحصول على الطاقة ، والتي ستكون مطلوبة للدفع والاتصالات والمعدات العلمية ، لكنه يشير إلى أن التقدم التكنولوجي في السنوات التالية قد يوفر مصادر أفضل للطاقة.
يعترف روس بأن مهمة غواصة إلى أوروبا لن تحدث لمدة 15-20 عامًا على الأقل. يوافق عالم الكواكب وليام ب. ماكينون على ذلك.
قال ماكينون ، أستاذ علوم الأرض والكواكب في جامعة واشنطن في سانت لويس بولاية ميسوري: "من الصعب والمكلف العودة إلى أوروبا مع مركبة مدارية ، ناهيك عن تخيل هبوط أو دخول إلى المحيط". "في وقت ما في المستقبل ، وبعد أن نحدد سمك القشرة الجليدية ، يمكننا البدء في معالجة التحديات الهندسية بجدية. في الوقت الحالي ، قد يكون من الأفضل البحث عن تلك الأماكن التي وصلنا إليها المحيط. أي مواقع الانفجارات الأخيرة على سطح يوروبا ، والتي يمكن تحديد تراكيبها من المدار ".
يعمل مختبر الدفع النفاث حاليًا على مفهوم يسمى يوروبا إكسبلورر ، والذي سيوفر مركبة فضائية ذات مدار منخفض لتحديد وجود (أو غياب) محيط ماء سائل تحت سطح الجليد في يوروبا. كما ستحدد توزيع المركبات المهمة للكيمياء ما قبل الحيوية ، وتميز السطح والسطح الجوفي للاستكشاف المستقبلي. يقول ماكينون: "هذا النوع من المهمة سيسمح لنا حقًا بالحصول على دليل قاطع نود جميعًا أن يكون المحيط موجودًا بالفعل ، وتحديد سمك القشرة الجليدية وإيجاد بقع رقيقة إذا كانت موجودة".
وأضاف ماكينون أن المدار يمكن أن يجد "نقاط ساخنة" تشير إلى النشاط الجيولوجي أو البركاني الأخير والحصول على صور عالية الدقة للسطح. ستكون هناك حاجة للأخيرة لتخطيط أي هبوط ناجح.
أصغر قليلاً من قمر الأرض ، ويملك يوروبا مظهرًا خارجيًا شبه منحرف ، مما يعني سطحًا "صغيرًا" نسبيًا. تظهر البيانات المأخوذة من المركبة الفضائية جاليليو دليلاً على ذوبان السطح القريب وحركات كتل كبيرة من القشرة الجليدية ، على غرار الجليد الجليدي أو أطواف الجليد على الأرض.
بينما تحوم درجات حرارة سطح أوروبا في منتصف النهار حول 130 كلفن (-142 درجة مئوية ، -225 درجة فهرنهايت) ، يمكن أن تكون درجات الحرارة الداخلية دافئة بما يكفي لوجود الماء السائل تحت القشرة الجليدية. يأتي هذا الدفء الداخلي من تسخين المد والجزر الناجم عن قوى الجاذبية لأقمار المشتري والمشتري الأخرى التي تسحب الجزء الداخلي من أوروبا في اتجاهات مختلفة. يعتقد العلماء أن تسخين المد والجزر مماثل يدفع البراكين على قمر جوفي آخر ، أيو. كما تم اقتراح فتحات قاع البحر الحرارية المائية كمصدر طاقة محتمل آخر في أوروبا. على الأرض ، تخلق البراكين تحت سطح البحر والفتحات الحرارية المائية بيئات تحافظ على مستعمرات الميكروبات. إذا كانت هناك أنظمة مماثلة نشطة في يوروبا ، فإن العلماء يعتقدون أن الحياة قد تكون موجودة أيضًا.
بين العلماء هناك دفعة كبيرة للحصول على مهمة إلى أوروبا الجارية. لكن هذا النوع من المهمة يتنافس على التمويل مقابل هدف ناسا بالعودة إلى قمرنا بمهام بشرية. وقعت المشتري الجليدية الجليدية المدارية (JIMO) ، وهي مهمة تعمل بالطاقة النووية لدراسة ثلاثة من أقمار المشتري ، ضحية للتخفيضات في المهام العلمية في ميزانية السنة المالية 2007 لوكالة ناسا.
يقوم روس بتصميم الغواصات وتحسينها منذ أكثر من 40 عامًا ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يصمم فيها مركبة للاستخدام في أي مكان غير الأرض.
قال روس: "إن أكبر مشكلة أراها مع الغواصة الروبوتية هي القدرة على الحفر أو الذوبان في طريقها بحد أقصى 6 كيلومترات من الجليد الذي يغطي السطح". "ومع ذلك ، قد يكون الجليد أرق كثيرًا في بعض الأماكن. قد نحتاج إلى مفاعل ماء مضغوط نووي على متن غواصة الروبوت لمنحنا الطاقة والطاقة اللازمة لتحقيق ذلك "
بينما يقترح روس استخدام المظلات لجلب الغواصة إلى سطح أوروبا ، يشير ماكينون إلى أن المظلات لن تعمل في جو يوروبا شبه الخالي من الهواء.
ويقول إن روس تلقى ردودًا إيجابية جدًا على ورقته من أصدقائه وزملائه ، بما في ذلك عالم الفلك البريطاني البارز السير باتريك مور. يقول روس إن حياته تدور حول الغواصات منذ عام 1959 ، ويجد أن هذا المفهوم الجديد للغواصة في أوروبا مثير للغاية.
يصنف ماكينون استكشاف أوروبا على أنه "مهم للغاية".
قال: "يوروبا مكان حيث نحن على يقين من أن لدينا وفرة من الماء السائل ومصادر الطاقة والعناصر الحيوية مثل الكربون والنيتروجين والكبريت والفوسفور ، إلخ". "هل هناك حياة ، أي نوع من الحياة ، في محيط أوروبا؟ الأسئلة ليست أكثر عمقا. "
كتبه نانسي أتكينسون
