Molti scienziati planetari credono che l'Europa della luna di Giove sia il miglior contendente del nostro sistema solare per condividere la distinzione della Terra di ospitare la vita. In un articolo pubblicato nel Journal of Aerospace Engineering del luglio 2007 un ingegnere meccanico britannico propone di inviare un sottomarino per esplorare gli oceani di Europa.
Carl T. F. Ross, professore all'Università di Portsmouth in Inghilterra, offre un disegno astratto di un'imbarcazione subacquea costruita con un composito a matrice metallica. Fornisce anche suggerimenti per alimentatori, tecniche di comunicazione e sistemi di propulsione adeguati per una simile nave nel suo documento, "Progettazione concettuale di un sottomarino per esplorare gli oceani di Europa".
Il documento di Ross valuta le opzioni per la costruzione di un sottomarino in grado di resistere senza dubbio all'alta pressione all'interno degli oceani profondi di Europa. Gli scienziati ritengono che gli oceani di questa luna potrebbero essere profondi fino a 100 chilometri, oltre dieci volte più profondi degli oceani della Terra. Ross propone un sottomarino cilindrico lungo 3 metri con un diametro interno di 1 metro. Ritiene che l'acciaio o il titanio, benché sufficientemente resistenti per resistere alla pressione idrostatica, sarebbero inadatti poiché la nave non avrebbe galleggiabilità di riserva. Pertanto, il sottomarino affonderebbe come una roccia sul fondo dell'oceano. Una matrice metallica o un composito ceramico offrirebbero la migliore combinazione di resistenza e galleggiabilità.
Ross privilegia una cella a combustibile per il potere, che sarà necessaria per la propulsione, le comunicazioni e le attrezzature scientifiche, ma osserva che i progressi tecnologici negli anni successivi possono fornire migliori fonti di energia.
Ross ammette che una missione sottomarina in Europa non avrà luogo per almeno 15-20 anni. Lo scienziato planetario William B. McKinnon è d'accordo.
"È abbastanza difficile e costoso tornare in Europa con un orbita, tanto meno immaginare un atterraggio o un'entrata nell'oceano", ha affermato McKinnon, professore di Scienze della Terra e del Pianeta alla Washington University di St. Louis, Missouri. "A volte in futuro, e dopo aver determinato lo spessore della calotta di ghiaccio, possiamo iniziare ad affrontare seriamente le sfide ingegneristiche. Per ora, potrebbe essere meglio cercare quei luoghi in cui l'oceano è arrivato da noi. Cioè, siti di recenti eruzioni sulla superficie di Europa, le cui composizioni possono essere determinate dall'orbita ".
Il Jet Propulsion Laboratory sta attualmente lavorando a un concetto chiamato Europa Explorer che fornirebbe un veicolo spaziale a bassa orbita per determinare la presenza (o l'assenza) di un oceano di acqua liquida sotto la superficie del ghiaccio di Europa. Traccia inoltre la distribuzione dei composti di interesse per la chimica pre-biotica e caratterizzerebbe la superficie e il sottosuolo per future esplorazioni. "Questo tipo di missione", afferma McKinnon, "ci permetterebbe davvero di ottenere la dura prova che tutti vorremmo che l'oceano fosse davvero lì, e determinare lo spessore della conchiglia di ghiaccio e trovare punti sottili se esistono".
McKinnon ha aggiunto che un orbiter potrebbe trovare "punti caldi" che indicano la recente attività geologica o addirittura vulcanica e ottenere immagini ad alta risoluzione della superficie. Quest'ultimo sarebbe necessario per pianificare qualsiasi atterraggio riuscito.
Leggermente più piccola della luna terrestre, Europa ha un esterno quasi craterico, che significa una superficie relativamente "giovane". I dati del veicolo spaziale Galileo mostrano prove di fusione vicino alla superficie e movimenti di grandi blocchi di crosta ghiacciata, simili a berg di ghiaccio o zattere di ghiaccio sulla Terra.
Mentre le temperature superficiali di mezzogiorno di Europa si aggirano intorno a 130 K (-142 C, -225 gradi F), le temperature interne potrebbero essere abbastanza calde da consentire all'acqua liquida di esistere sotto la crosta di ghiaccio. Questo calore interno proviene dal riscaldamento delle maree causato dalle forze gravitazionali di Giove e le altre lune di Giove che spingono l'interno dell'Europa in diverse direzioni. Gli scienziati ritengono che un simile riscaldamento delle maree spinga i vulcani su un'altra luna gioviana, Io. Le prese d'aria idrotermali sul fondo del mare sono state anche suggerite come un'altra possibile fonte di energia su Europa. Sulla Terra, vulcani sottomarini e prese d'aria idrotermali creano ambienti che sostengono colonie di microbi. Se sistemi simili sono attivi su Europa, gli scienziati ritengono che la vita potrebbe essere presente anche lì.
Tra gli scienziati c'è una grande spinta per avviare una missione in Europa. Tuttavia, questo tipo di missione è in competizione per il finanziamento contro l'obiettivo della NASA di tornare sulla nostra luna con missioni umane. Il proposto Jupiter Icy Moon Orbiter (JIMO) una missione a propulsione nucleare per studiare tre delle lune di Giove, cadde vittima di tagli alle missioni scientifiche nel bilancio dell'Anno fiscale 2007 della NASA.
Ross progetta e migliora sottomarini da oltre 40 anni, ma questa è la prima volta che progetta un'imbarcazione da utilizzare ovunque ma sulla Terra.
"Il problema più grande che vedo con il sottomarino robot è la capacità di perforare o sciogliersi attraverso un massimo di 6 km di ghiaccio, che copre la superficie", ha detto Ross. “Tuttavia, il ghiaccio può essere molto più sottile in alcuni punti. Può essere che avremo bisogno di un reattore ad acqua pressurizzata nucleare a bordo del sottomarino robot per darci la potenza e l'energia necessarie per raggiungere questo obiettivo ”
Mentre Ross propone di usare i paracadute per portare il sottomarino in superficie a Europa, McKinnon sottolinea che i paracadute non funzionerebbero nell'atmosfera quasi airless di Europa.
Ross ha ricevuto risposte molto positive al suo articolo da amici e colleghi, dice, tra cui il famoso astronomo britannico Sir Patrick Moore. Ross afferma che la sua vita ruota attorno ai sottomarini dal 1959 e trova molto eccitante questo nuovo concetto di sottomarino su Europa.
McKinnon classifica l'esplorazione di Europa come "estremamente importante".
"Europa è un luogo in cui siamo abbastanza sicuri di avere abbondante acqua liquida, fonti energetiche ed elementi biogenici come carbonio, azoto, zolfo, fosforo, ecc.", Ha affermato. "C'è vita, qualche tipo di vita, nell'oceano di Europa? Le domande non diventano molto più profonde ".
Scritto da Nancy Atkinson
