Anfang dieser Woche veranstaltete die NASA in ihrem Hauptquartier in Washington, DC, den „Planetary Science Vision 2050 Workshop“. Der von Montag bis Mittwoch (27. Februar bis 1. März) stattfindende Workshop hatte zum Ziel, der internationalen Gemeinschaft die Pläne der NASA für die Zukunft der Weltraumforschung vorzustellen. Im Verlauf der zahlreichen Präsentationen, Reden und Podiumsdiskussionen wurden viele interessante Vorschläge geteilt.
Darunter waren zwei Präsentationen, in denen der Plan der NASA zur Erforschung von Jupiters Mond Europa und anderen eisigen Monden skizziert wurde. In den kommenden Jahrzehnten hofft die NASA, Sonden zu diesen Monden schicken zu können, um die Ozeane zu untersuchen, die unter ihrer Oberfläche liegen und von denen viele glauben, dass sie die Heimat eines außerirdischen Lebens sein könnten. Mit Missionen in die „Ozeanwelten“ des Sonnensystems können wir endlich das Leben jenseits der Erde entdecken.
Das erste der beiden Treffen fand am Morgen des 27. Februar statt und trug den Titel „Explorationspfade für Europa nach ersten In-Situ-Analysen für Biosignaturen“. Im Verlauf der Präsentation teilte Kevin Peter Hand, stellvertretender Chefwissenschaftler für die Erforschung des Sonnensystems am Jet Propulsion Laboratory der NASA, die Ergebnisse eines Berichts des Europa Lander Science Definition Team 2016 mit.
Dieser Bericht wurde von der Planetary Science Division (PSD) der NASA als Reaktion auf eine Kongressanweisung verfasst, mit der eine Vorphase-A-Studie zur Bewertung des wissenschaftlichen Werts und des technischen Designs einer Europa-Lander-Mission gestartet werden soll. Diese Studien, die als SDT-Berichte (Science Definition Team) bekannt sind, werden routinemäßig durchgeführt, lange bevor Missionen durchgeführt werden, um ein Verständnis für die Art der Herausforderungen und die Auszahlungen zu erlangen.
Hand war nicht nur Co-Vorsitzender des Science Definition Teams, sondern auch Leiter des Projektwissenschaftsteams, dem Mitglieder des JPL und des California Institute of Technology (Caltech) angehörten. Der von ihm und seinen Kollegen erstellte Bericht wurde am 7. Februar 2017 fertiggestellt und der NASA vorgelegt. Er enthielt mehrere Ziele für wissenschaftliche Studien.
Wie im Verlauf der Präsentation angegeben wurde, waren diese Ziele dreifach. Die erste würde die Suche nach Biosignaturen und Lebenszeichen durch Analysen der oberflächennahen und unterirdischen Materialien Europas beinhalten. Die zweite Möglichkeit wäre die Durchführung von In-situ-Analysen zur Charakterisierung der Zusammensetzung von nicht eisnahem Material in der Nähe des Untergrunds und zur Bestimmung der Nähe von flüssigem Wasser und kürzlich ausgebrochenem Material in der Nähe des Standortes des Landers.
Das dritte und letzte Ziel wäre die Charakterisierung der Oberflächen- und Untergrund-Eigenschaften und der dynamischen Prozesse, die für deren Gestaltung verantwortlich sind, um zukünftige Explorationsmissionen zu unterstützen. Wie Hand erklärte, sind diese Ziele eng miteinander verbunden:
„Wären Biosignaturen im Oberflächenmaterial zu finden, wäre der direkte Zugang zu und die Erforschung der europäischen Meeres- und Flüssigwasserumgebungen ein vorrangiges Ziel für die astrobiologische Untersuchung unseres Sonnensystems. Der Ozean Europas würde das Potenzial für die Untersuchung eines vorhandenen Ökosystems bergen, das wahrscheinlich einen zweiten, unabhängigen Ursprung des Lebens in unserem eigenen Sonnensystem darstellt. Die anschließende Exploration würde Roboterfahrzeuge und Instrumente erfordern, die Zugang zu den bewohnbaren Flüssigwasserregionen in Europa haben, um das Ökosystem und die Organismen untersuchen zu können. “
Mit anderen Worten, wenn die Lander-Mission Lebenszeichen in der Eisdecke Europas und von Material, das durch Erneuerungsereignisse von unten aufgewirbelt wurde, entdeckt, würden zukünftige Missionen - höchstwahrscheinlich mit Roboter-U-Booten - definitiv durchgeführt. Der Bericht besagt auch, dass alle Funde, die auf das Leben hinweisen, bedeuten würden, dass der Schutz der Planeten eine wichtige Voraussetzung für jede zukünftige Mission wäre, um die Möglichkeit einer Kontamination zu vermeiden.
Aber natürlich gab Hand auch zu, dass es eine Chance gibt, dass der Lander keine Lebenszeichen findet. In diesem Fall gab Hand an, dass künftige Missionen die Aufgabe haben würden, "ein besseres Verständnis des grundlegenden geologischen und geophysikalischen Prozesses auf Europa und dessen Modulation des Materialaustauschs mit dem europäischen Ozean" zu erlangen. Andererseits behauptete er, dass selbst ein Nullergebnis (d. H. Keine Lebenszeichen irgendwo) immer noch ein wichtiger wissenschaftlicher Fund wäre.
Seit dem Voyager Sonden entdeckten erstmals mögliche Anzeichen eines inneren Ozeans auf Europa. Wissenschaftler haben von dem Tag geträumt, an dem eine Mission möglich sein könnte, das Innere dieses mysteriösen Mondes zu erkunden. Um feststellen zu können, dass es kein Leben gibt, könnte es nicht weniger wichtig sein, Leben zu finden, da beide uns helfen würden, mehr über das Leben in unserem Sonnensystem zu lernen.
Der Bericht des Science Definition Teams wird auch Gegenstand eines Rathausmeetings auf der Lunar and Planetary Science Conference (LPSC) 2017 sein, die vom 20. bis 24. März in The Woodlands, Texas, stattfinden wird. Die zweite Veranstaltung findet am 23. April auf der Astrobiology Science Conference (AbSciCon) in Mesa, Arizona, statt. Klicken Sie hier, um den vollständigen Bericht zu lesen.
Die zweite Präsentation mit dem Titel „Roadmaps to Ocean Worlds“ fand später am Montag, den 27. Februar statt. Diese Präsentation wurde von Mitgliedern des Teams Roadmaps to Ocean Worlds (ROW) unter dem Vorsitz von Dr. Amandra Hendrix, einer leitenden Wissenschaftlerin am Planetary Science Institute in Tuscon, Arizona, und Dr. Terry Hurford, einem wissenschaftlichen Mitarbeiter, gehalten von der NASA-Direktion für Wissenschaft und Exploration (SED).
Als Spezialist für UV-Spektroskopie von Planetenoberflächen hat Dr. Hendrix mit vielen NASA-Missionen zusammengearbeitet, um eisige Körper im Sonnensystem zu erforschen - einschließlich der Galileo und Cassini Sonden und die Mondaufklärungsorbiter (LRO). Dr. Hurford ist inzwischen auf die Geologie und Geophysik eisiger Satelliten sowie auf die Auswirkungen der Orbitaldynamik und der Gezeitenbelastungen auf ihre inneren Strukturen spezialisiert.
ROW wurde 2016 von der Outer Planets Assessment Group (OPAG) der NASA gegründet und hatte die Aufgabe, den Grundstein für eine Mission zu legen, die „Ozeanwelten“ auf der Suche nach Leben anderswo im Sonnensystem erforschen soll. Im Verlauf der Präsentation legten Hendrix und Hurford die Ergebnisse des ROW-Berichts dar, der im Januar 2017 abgeschlossen wurde.
In diesem Bericht heißt es: „Wir definieren eine‚ Ozeanwelt 'als einen Körper mit einem aktuellen flüssigen Ozean (nicht unbedingt global). Alle Körper in unserem Sonnensystem, die plausibel einen Ozean haben können oder von denen bekannt ist, dass sie einen Ozean haben, werden als Teil dieses Dokuments betrachtet. Die Erde ist eine gut untersuchte Ozeanwelt, die als Referenz („Grundwahrheit“) und Vergleichspunkt verwendet werden kann. “
Nach dieser Definition wären Körper wie Europa, Ganymed, Callisto und Enceladus tragfähige Ziele für die Erkundung. Es ist bekannt, dass diese Welten unterirdische Ozeane haben, und in den letzten Jahrzehnten gab es überzeugende Beweise, die auf das Vorhandensein organischer Moleküle und die präbiotische Chemie dort hinweisen. Triton, Pluto, Ceres und Dione werden alle als erwähnt Kandidat Ozeanwelten basierend auf dem, was wir über sie wissen.
Titan wurde im Verlauf der Präsentation ebenfalls besonders erwähnt. Zusätzlich zu einem inneren Ozean wurde sogar gewagt, dass extremophile methanogene Lebensformen auf seiner Oberfläche existieren könnten:
„Obwohl Titan einen großen unterirdischen Ozean besitzt, verfügt es auch über ein reichhaltiges Angebot an einer Vielzahl organischer Arten und Oberflächenflüssigkeiten, die leicht zugänglich sind und exotischere Lebensformen beherbergen könnten. Darüber hinaus kann Titan vorübergehendes flüssiges Oberflächenwasser aufweisen, wie z. B. Schlagschmelzbecken und frische Kryovulkanströme, die sowohl mit festen als auch mit flüssigen organischen Oberflächen in Kontakt kommen. Diese Umgebungen bieten einzigartige und wichtige Orte für die Untersuchung der präbiotischen Chemie und möglicherweise die ersten Schritte in Richtung Leben. “
Letztendlich besteht das Streben der ROW nach Leben in „Ozeanwelten“ aus vier Hauptzielen. Dazu gehört die Identifizierung von Ozeanwelten im Sonnensystem, was bedeuten würde, zu bestimmen, welche der Welten und Kandidatenwelten für das Studium gut geeignet wären. Die zweite besteht darin, die Natur dieser Ozeane zu charakterisieren, einschließlich der Bestimmung der Eigenschaften der Eisschale und des flüssigen Ozeans und was die Flüssigkeitsbewegung in ihnen antreibt.
Das dritte Unterziel besteht darin, festzustellen, ob diese Ozeane über die notwendige Energie und präbiotische Chemie verfügen, um das Leben zu unterstützen. Und das vierte und letzte Ziel wäre es zu bestimmen, wie Leben in ihnen existieren könnte - d. H. Ob es sich um extremophile Bakterien und winzige Organismen oder um komplexere Kreaturen handelt. Hendrix und Hurford berichteten auch über die Art des technologischen Fortschritts, der für solche Missionen erforderlich sein wird.
Natürlich würde eine solche Mission die Entwicklung von Stromquellen und Energiespeichersystemen erfordern, die für kryogene Umgebungen geeignet wären. Autonome Systeme für die punktgenaue Landung und Technologien für die Luft- oder Landemobilität wären ebenfalls erforderlich. Planetenschutztechnologien wären notwendig, um Kontaminationen zu verhindern, und elektronische / mechanische Systeme, die auch in einer Meereswelt überleben können.
Während diese Präsentationen lediglich Vorschläge dafür sind, was in den kommenden Jahrzehnten passieren könnte, sind sie immer noch spannend zu hören. Nicht zuletzt zeigen sie, wie die NASA und andere Weltraumagenturen aktiv mit wissenschaftlichen Institutionen auf der ganzen Welt zusammenarbeiten, um die Grenzen von Wissen und Erforschung zu erweitern. Und in den kommenden Jahrzehnten hoffen sie auf einige wesentliche Sprünge.
Wenn alles gut geht und Erkundungsmissionen nach Europa und zu anderen eisigen Monden durchgeführt werden dürfen, könnten die Vorteile unermesslich sein. Neben der Möglichkeit, Leben jenseits der Erde zu finden, werden wir viel über unser Sonnensystem lernen und zweifellos etwas mehr über den Platz der Menschheit im Kosmos erfahren.
