Europa Clipper, najväčšia medziplanetárna kozmická loď, akú kedy NASA postavila, odštartovala v pondelok popoludní z Kennedyho vesmírneho strediska na Floride.
Misia sa bude zaoberať jednou z ústredných otázok biológie: Existuje život inde v našej slnečnej sústave?
Cieľom kozmickej lode je Európa, mesiac Jupitera, kde voda vyteká pod ľadovou škrupinou, ktorá môže byť hrubá viac ako 10 míľ. Takéto oceánske svety sú vo vonkajšej slnečnej sústave celkom bežné. To viedlo k špekuláciám: mohol by život plávať v niektorom z týchto oceánov?
Zatiaľ je odpoveď asi zaujímavá.
Misia Europa Clipper v hodnote 5,2 miliardy dolárov je prvou misiou NASA venovanou vypĺňaniu prázdnych miest v otázke obývateľnosti týchto oceánskych svetov.
„Myslím si, že Európa je určite najpravdepodobnejším miestom pre život mimo Zeme v našej slnečnej sústave,“ povedal Robert Pappalardo, projektový vedec pre Europa Clipper. „A to preto, že je najpravdepodobnejšie, že bude mať dostatok ingrediencií pre život a dostatok času na to, aby sa životom venoval.“
Pri štarte vážil Europa Clipper približne 12 500 libier, z čoho asi polovicu tvorili pohonné hmoty.
Výkonná raketa SpaceX Falcon Heavy vyniesla kozmickú loď zo Zeme na obežnú dráhu okolo Slnka. Prelet okolo Marsu budúci február mu dodá gravitačnú vzpruhu a potom bude krúžiť späť okolo Zeme pre ďalšie zrýchlenie prakom smerom k cieľu v decembri 2026.
Po päť a polročnej ceste a 1,8 miliarde míľ má Europa Clipper vstúpiť na obežnú dráhu Jupitera 11. apríla 2030. Potom uskutoční 49 letov po Európe počas štyroch rokov.
Keďže Zem je jediným miestom, kde existuje život, nie je prekvapujúce, že vedci si myslia, že najsľubnejšie miesto na hľadanie života by bolo niekde ako toto: planéta podobná Zemi, ktorá by nebola ani príliš studená, ani veľmi horúca s teplotami. Umožnilo by vode, kvapaline nevyhnutnej pre život, ako ho poznáme, vytiecť na povrch.
Oblasť okolo hviezdy s takýmito miernymi podmienkami je známa ako obývateľná zóna, alebo pre fanúšikov rozprávok zóna Zlatovláska.
V našej slnečnej sústave iba Zem spĺňa kritériá „tak akurát“. Ale tekutá voda ukrytá pod ľadovými škrupinami sa vo vonkajšej slnečnej sústave stala celkom bežnou. Európa bola prvým svetom, kde planetárni vedci našli presvedčivé dôkazy o existencii neviditeľného oceánu – v skutočnosti si teraz myslia, že môže obsahovať dvakrát viac vody ako všetky oceány Zeme dohromady.
Medzi ďalšie svety, o ktorých sa predpokladá, že majú oceány, patria Callisto a Ganymede, dva ďalšie veľké ľadové mesiace Jupitera; Enceladus a Mimas obiehajú okolo Saturna; Triton okolo Neptúna; A dokonca aj trpasličiu planétu Pluto.
Okrem vody sa za ďalšie základné prvky života považujú molekuly energie a uhlíka. Cieľom je zistiť, či existujú aj na Európe.
Na tento účel nesie kozmická loď deväť nástrojov vrátane kamier, spektrometrov, magnetometra a radaru. Vedci dúfajú, že z jeho pozorovaní zmerajú hĺbku oceánu, identifikujú určité zlúčeniny na povrchu Európy a presne zmapujú magnetické pole Mesiaca, čo poskytne ďalšie informácie o tom, čo sa v ňom nachádza.
Ani jeden z nástrojov nebude priamo hľadať žiadne živé veci, iba to, či by podmienky v Európe mohli podporovať život.
Extrémna gravitácia Jupitera stláča a ťahá vnútro Európy a teplo z trenia môže poháňať hydrotermálne prieduchy na jej oceánskom dne. Tieto diery môžu do oceánu chrliť chemikálie nazývané redukčné činidlá.
Na povrchu sú oxidanty produkované Jupiterovým žiarením bombardujúcim ľad. Keď sa oxidanty a redukčné činidlá stretnú, uvoľní sa energia, čo môže viesť k chemickým reakciám, ktoré môžu poháňať život.
Ale aby sa tak stalo, oxidanty sediace na povrchu Európy sa musia nejakým spôsobom dostať cez míle ľadu dole do oceánu.
Hlavným bodom je, že ľad na Európe nie je jednoduchou pevnou škrupinou, rovnako ako zemská kôra nie je jednoduchým, pevným kusom skaly.
Ľad sa stáva ohybným, keď tlak pôsobí hlboko pod povrch. Teplé kvapky ľadu stúpajú na povrch a chladnejšie, hustejšie kvapky klesajú a potenciálne nesú oxidanty smerom nadol – vzor konvekcie, ktorý je podobný vzostupu a pádu zemského plášťa.
Mohol by to byť dopravný pás prepravujúci chemikálie z povrchu do oceánu.
„Existuje veľká nádej, že tam budú lávové lampy,“ povedal Donald Blankenship, profesor výskumu na Inštitúte geofyziky na Texaskej univerzite a hlavný výskumník radarového prístroja Europa Clipper prenikajúceho do ľadu.
Pingbacky z radaru kozmickej lode prejdú ľadom a snehom takmer bez námahy, ale odrazia sa od slanej vody. Takže Europa Clipper môže vidieť cez ľad až k oceánu.
Radar dokáže odhaliť aj zamrznuté jazerá v ľade a kryovulkánoch, ktoré vybuchujú vodu, nie roztavenú horninu.
Termokamera na lodi bude hľadať horúce miesta, ktoré dokážu presne určiť miesta, kde je ľad tenký a oceán je blízko povrchu.
Nástroj v tvare trubice ekvivalentný dĺžke bagety identifikuje molekuly z tenkej atmosféry vrátane molekúl na báze uhlíka, ktoré by mohli slúžiť ako stavebné kamene pre život.
Hubbleov vesmírny teleskop zistil, že z povrchu Európy môžu sporadicky vytrysknúť oblaky vodnej pary. S trochou šťastia môže Europa Clipper preletieť cez erupčný oblak, ktorý môže obsahovať materiál z oceánu.
Iný prístroj, ultrafialový spektrometer, môže tiež identifikovať molekuly v oblaku, keď vzdialená hviezda prechádza za Európou. Očakáva sa, že Európa počas misie zatmí hviezdy približne 100-krát. Pohľad na to, ako sa ultrafialové svetlo z hviezdy stmieva, vám povie o hustote plynov a o tom, z čoho sú vyrobené.
Bola to dlhá a pomalá cesta, kým sa misia Europa Clipper dostala na štartovaciu plochu.
Keď Voyager 2 prešiel okolo Jupitera v roku 1979, jeho fotografie Európy ukázali niečo, čo vyzeralo ako opotrebovaná biela guľa – svetlý, ale rozbitý povrch, takmer bez kráterov, čo naznačuje, že nejaký geologický proces ich ničil.
Vedci sa preto chceli dozvedieť viac, najmä po tom, čo pred niekoľkými desaťročiami merania magnetických polí Európy vesmírnou sondou Galileo NASA ponúkli presvedčivé dôkazy o vrstve slanej vody.
„Misiu sme začali plánovať takmer pred 30 rokmi, v roku 1995,“ povedal Tom McCord, vedúci vedecký pracovník Planetary Science Institute, ktorý na misii pracuje. Posielanie zariadení a iných ľudí na šesťročnú cestu, aby skutočne začali robiť merania.“
Najvyšší predstavitelia centrály NASA vo Washingtone sa dlho o Európu nijako zvlášť nezaujímali.
John Culberson, texaský republikán zvolený do Kongresu v roku 2000, mal však veľký záujem.
Pán Culberson si spomenul na návštevu laboratória Jet Propulsion Laboratory NASA v Kalifornii, keď rover Opportunity v roku 2004 pristál na Marse. Inžinieri v laboratóriu ho informovali o tom, na čom pracujú, a jedna misia, ktorá zachytila jeho zvedavosť, navštívila niekoľko väčších mesiacov Jupitera. Európa.
„Dozvedel som sa, že nedostal žiadnu podporu z ústredia,“ povedal pán Culberson. Preto ako člen rozpočtového výboru pridal finančné prostriedky na misiu.
Bol nahnevaný a frustrovaný, keď predstavitelia NASA minuli peniaze na iný projekt. „Strávili sme roky a roky investovaním peňazí do Európy,“ povedal, „a NASA prišla s riešením.“
Súčasťou neochoty NASA bol strach, že náklady na ambicióznu misiu Európa sa vymknú spod kontroly.
V roku 2010 Dr. Pappalardo zvolal vedcov a inžinierov z vnútra aj mimo NASA, aby diskutovali o tom, ako urobiť misie menšie a cenovo dostupnejšie. Polovicu malého tímu tvorili ľudia, ktorí predtým pracovali na dizajne misií. Dr. Pappalardo povedal, že druhá polovica boli ľudia, ktorí to kritizovali.
Spomenul si, že prvé stretnutie začal tým, že ukázal prázdnu snímku. „Začali sme s prázdnym listom papiera,“ povedal Dr. Pappalardo.
Pôvodne mala sonda vstúpiť na obežnú dráhu Európy. Nakoniec analýza ukázala, že takmer všetku vedu je možné dosiahnuť prostredníctvom viacerých preletov, čo by znížilo množstvo tienenia a paliva potrebné pre jednu kozmickú loď.
Počas pôsobenia v podvýbore pre rozpočtové prostriedky, ktorý financuje NASA, pán Culberson podporoval Europa Clipper a jej potenciál hľadať mimozemský život. Chcel tiež, aby NASA zahŕňala pristávací modul.
„Toto je skutočná príležitosť obnoviť vášeň verejnosti pre vesmírny program,“ povedal.
Obamova administratíva však mala pre NASA iné priority. Jeho rozpočtová požiadavka na rok 2014 zahŕňala financie nielen na misiu Európa. Jasne uvádza, že NASA si to „v blízkej budúcnosti“ nemôže dovoliť.
Organizácia Planetary Society, nezisková organizácia, ktorá obhajuje prieskum vesmíru, tiež viedla kampaň pre Európu. „Nikdy sme nemali takýto kontakt s členmi,“ povedal Casey Dreyer, šéf vesmírnej politiky spoločnosti. „Myslím si, že sme to pomohli vytvoriť ako niečo, čo bolo potrebné urobiť, niečo, čo bolo podporované.“
Práve počas Trumpovej administratívy misia Europa Clipper konečne nabrala na sile a väčší rozpočet.
Pán Culberson v roku 2018 prehral svoju kandidatúru na znovuzvolenie. Europa Clipper prežil. Landerov návrh, ktorý mohol k cene pridať miliardy dolárov, sa neuskutočnil.
Misia čelila ďalším prekážkam. Pôvodne pán Culberson a Kongres nariadili, aby letel na Space Launch System, obrovskej rakete vyvinutej NASA, ktorá stojí odhadom 4 miliardy dolárov na štart.
Kongres od tejto požiadavky ustúpil a v roku 2021 NASA udelila kontrakt na štart Falcon Heavy spoločnosti SpaceX len za 178 miliónov dolárov.
Tento rok bol Europa Clipper opäť v nebezpečenstve, keď sa zdalo, že tranzistory na kozmickej lodi môžu mať poruchu, a preto nie sú schopné prežiť drsnú radiáciu okolo Jupitera. Inžinieri však zistili, že keď sa kozmická loď otáčala dopredu, tranzistory sa zotavili a NASA pokračovala v štarte.
Hurikán Milton spôsobil ďalšie krátke oneskorenie, keď vo štvrtok preletel nad Kennedyho vesmírnym strediskom v pôvodný dátum štartu.
V pondelok pán Culberson sledoval z balkóna na mieste štartu, ako raketa nesúca Europa Clipper stúpala nahor k jasnej modrej floridskej oblohe.
„Stále kráčam po oblaku deväť,“ povedal neskôr. „Bezchybný začiatok misie, ktorá môže zmeniť civilizáciu.“
Niektoré nedávne výskumy spochybnili vyhliadky na život na Európe.
Dve štúdie prezentované na tohtoročnej Lunar and Planetary Science Conference naznačujú, že Európa nemusí mať na dne oceánu žiadne sopky. Horniny sa tam tiež nerozkladajú ľahko, čím sa znižujú chemické reakcie medzi morskou vodou a horninami, ktoré by mohli poskytnúť energiu pre živé organizmy.
Hoci hlboko vo vnútri Európy môže byť roztavená hornina, „zdá sa, že je veľmi ťažké, aby táto magma stúpala kdekoľvek blízko dna oceánu,“ povedal Paul Byrne, planetárny vedec z Washingtonskej univerzity v St. Louis, ktorý bol jedným z autorov. Oba papiere.
Aj keď život vznikol v európskom oceáne už dávno, „udržanie tohto života sa dnes javí ako náročné,“ povedal Dr Byrne. „Myslím, že to nám tieto štúdie skutočne začínajú hovoriť.“
To neznamená, že Dr. Byrne si myslí, že Europa Clipper je 5 miliárd dolárov odpadu.
„Clipper je presne ten druh misie, ktorý musíme spustiť, aby sme zvýšili naše chápanie obývateľnosti,“ povedal a dodal, že dúfa, že je to „prvá zo série misií nielen pre Európu, ale pre mnohé z „… takzvané oceánske svety“.
Bolo to dlhé čakanie. Dr. McCord, vedec, ktorý začal pracovať na plánoch Európy okolo roku 1995, má teraz 85 rokov.
„Keď Europa Clipper dorazí do cieľa, budem mať 91 rokov alebo tak niečo,“ povedal. „Toto je úsilie, ktoré je viac spojené so životmi ľudí.“
Web nerd. Organizátor extrémov. Spisovateľ. Evanjelista celkom potravín. Certifikovaný introvert.
