Nasina kosmička sonda 'Cassini' je ostavila bogato naslijeđe kada je njena 13-godišnja misija na Saturn završila 2017. godine. Jedno od najvećih otkrića: ledeni mesec Enkelad poseduje podzemni okean koji šprica vodu u kosmos. Pukotine na južnom polu imaju dovoljno visoke temperature za sugestiju da mesečevo jezgro zagreva okean. Na Zemlji se slična mesta nazivaju hidrotermalnim otvorima i oni predstavljaju hotspots za život.
Tim naučnika i inženjera iz Laboratorije za primenjenu fiziku fakulteta Johns Hopkins iz Merilenda predložio je Nasi misiju koja bi pobliže proučila problem. Zove se 'Orbilander' - nazvan zbog svoje sposobnosti da funkcioniše i kao orbiter i kao lender. 'Orbilanderova' misija usmjerena je ka samo jednom pitanju: postoji li život na Enkeladu?
'Znamo da postoji podzemni okean i imamo sve razloge da verujemo da je u njemu moguć život', kaže dr Shannon MacKenzie, planetarni naučnik i vodeći autor studije o konceptu 'Flagship' (najskuplje u Nasi) misije 'Orbilander'. 'Imamo tehnologiju da odemo i uzimemo uzorke, zahvaljujući gejzirima.'
Gejzir na Enkeladu u prirodnom koloru. Ovu sliku je među hiljadama koje su stizale sa 'Cassinija' slučajno zapazila jedna mlada naučnica-pripravnica i odmah izazvala senzaciju!
Mnogi naučnici misije 'Cassini' podržali su ideju o budućoj misiji na Enkelad. Iako su prethodni koncepti Enkelad-misija bili namenjeni Nasinim jeftinijim programima klase 'Discovery' i 'New Frontiers', MacKenziejev tim poziva na 'Flagship' misiju sa cenom od makar 2,55 milijarde dolara. 'Orbilander' je koncept 'Flagship' misije koji se proučava za sledeće planetarno naučno decenijsko istraživanje, izveštaj zajednice koji se izrađuje svakih 10 godina kako bi se vodile Nasine prioritetne misije.
'Zajednica naučnika vezanih za Enkelad uključila se u ovu studiju koncepta programa misije procjenjujući kako bi izgledala 'Flagship' misija na ovaj mesec, posebno ako bismo se usredsredili na sledeće – i ja bih se složio, očito – naučno pitanje na Enkeladu: da li je naseljiv?' izjavila je MacKenzieva.
Enkeladov 'Orbilander'.
Konfiguracija lendera sa otvorenom Ka-band HGA antenom nakon sletanja na satelit. Letilica će imati čak 8 antena Kao što se vidi, biće na nuklearni poogon.
ORBITER I LENDER
Orbilander bi započeo kruženjem oko Enkelada koje bi trajalo otprilike 200 dana – što nije jednostavan zadatak s obzirom na Saturnovo divovsko gravitaciono polje u susedstvu. Tim planira da se osloni na tzv. station-keeping manevre razvijene za druge misije i odabere orbitalne trajektorije koje će uravnotežiti zdravlje sonde i prikupljene naučne podatke.
Uprkos briljantnom izgledu na 'Cassinijevim' fotografijama, uočeni Enkeladovi mlazovi gasova i pare nisu specijalno gusti: 'Orbilander' će proletati kroz nešto što pre podseća na naše oblake nego na vrtnu prskalicu. Čestice iz gejzira će se ulivati u naučne instrumente velikom brzinom dok sonda bude fiksirana, što će zahtevati da tim smisli načine kako da ih lagano uspori kako se ne bi pretvorile u prah.
Porodica period-3 halo orbita oko Enkelada. Biće ih 24 i obuhvataće zone gde se očekuje najveći broj gejzira. Visine orbitnih periapsisa – od 20 do 75 km.
Puno vremena u orbiti provešće se u potrazi za pravim mestom za sletanje. Uprkos 'Cassinijevom' opsežnom istraživanju Saturna i njegovih meseci, nema dovoljno podataka u visokoj rezoluciji o topografiji Enkeladovog južnog pola.
'U svom rasporedu imamo dovoljno vremena ne samo da prikupljamo te podatke, već i da ih vraćamo na Zemlju kako bismo naučnicima dali vremena da ih svare i možda uđu u strastvene rasprave o tome koja su mesta za sletanje najbolja', rekala je MacKenzieva.
Jednom kada se pronađe lokacija, 'Orbilander' bi se okrenuo na bok i pretvorio u lender. Spusteo bi pomoću navigacije koja se oslanja na stanje na terenu slične onoj koju će OSIRIS-REx upotrrebiti za uzimanje uzorka s asteroida Bennu i ono što će misija 'Dragonfly' koristiti na Saturnovom mesec Titanu za letenje iznad površine. Dva nuklearna izvora energije držaće 'Orbilander' u akciji makar godinu ipo dana.
Prvo orbiter a onda lender. Duhovito rešenje. Zašto je NASA čekala do sada?
BEZ INSTRUMENTA ZA DETEKTOVANJE ŽIVOTA
'Orbilander' bi se oslanjao na složenu svitu instrumenata kako bi utvrdio ima li Enkeladova voda mešavinu hemikalija pogodnih za život kakav poznajemo, i potražio bi aminokiseline, lipide i ćelije. Instrumenti uključuju masene spektrometre za merenje i analizu molekula, seizmometar, mikroskop i DNA sekvencer. Za daljinsko otkrivanje, sonda bi imala kamere, radarske sondere i laserski visinomer.
'Bilo bi sjajno kada bi postojao instrument koji se naziva 'instrument za otkrivanje života', koji bi, nakon što mu se da uzorak, jednostavno dao rezultat', kaže MacKenzieva. 'Ali tako nešto ne postoji, pa smo došli do 6 različitih instrumenata koji će nam pružiti indikacije o nekoliko različitih bioloških markera. Na taj je način, krajnji rezultat će biti uverljiviji od pojedinačnog otkrivanja'.
Za razliku od većine drugih meseci s podzemnim okeanima, Enkeladovi gejziri nude jedinstvenu priliku za uzorkovanje vode bez bušenja kroz površinu. Ne samo da će 'Orbilander' pristupiti mlazovima leteći kroz njih u orbiti, već će uhvatiti i materijal mlaza koji pada natrag na površinu nakon sletanja letilice.
Rezervoari uzoraka dostupni u Enkeladovim mlazovima.
Pogled na Enkeladov južni pol uz pomoć rezultata 'Cassinija'. Za ljudsko oko tamo sve izgleda belo, ali ovde, infracrveni i ultraljubičasti snimci prikazuju gde se podzemni okean prazni u kosmos. Ta mesta se uobičajeno nazivaju 'tigrovim šarama'.
VREDI ČEKATI
Ako ga prihvati u predstojećem dekadskom istraživanju a NASA ga odabere za razvoj (da im pare), 'Orbilander' bi bio lansiran tek 2038. a na Enkelad bi stigao barem do 2050. Deo toga je vođen budžetskim ograničenjima – treba vremena da se sakupi toliko – ali to je takođe period kada će Enkeladov južni pol biti okrenut ka Suncu.
To je dugo vreme za čekanje, a konačni dizajn sonde će se verovatno izmeniti od onoga što je predstavljeno u konceptualnoj studiji. Ali za MacKenzijevu to je idealna šansa da se dođe do jednog od najvećih naučnih otkrića svih vremena.
'To je samo prilika koja čeka da je iskoristimo', rekla je. 'Ne mogu smisliti bolje mesto u Sunčevom sistemu za potragu za životom u bliskoj budućnosti.'
Poređenje koštanja velikih i skupih Nasinih misija
