Tecnologie infuse:quando la NASA lancia la sua missione per esplorare la luna di Giove Europa negli anni 2020, sette strumenti abilitati dagli investimenti nella tecnologia SMD o dagli sforzi di sviluppo del volo saranno a bordo per aiutare a raggiungere gli obiettivi scientifici della missione.

La missione Europa raccoglierà immagini ad alta risoluzione della superficie lunare, e indagare la composizione e la struttura del suo guscio interno e ghiacciato per determinare se la luna potrebbe essere abitabile per forme di vita primitive. Le prove della missione Galileo della NASA negli anni '90 hanno fortemente suggerito che Europa potrebbe contenere un vasto oceano sotto la sua crosta ghiacciata. Anche Europa sperimenta grandi forze di marea mentre orbita attorno a Giove, e queste forze fanno flettere la luna, che produce calore all'interno della luna. Gli scienziati ritengono inoltre che l'oceano di Europa sia in contatto diretto con il suo interno roccioso, creando condizioni che potrebbero essere simili a luoghi geologicamente attivi sul fondo del mare della Terra, chiamate zone idrotermali. Le zone idrotermali sulla Terra ospitano un gran numero di organismi che prosperano a causa di processi chimici che si verificano quando l'acqua e la roccia interagiscono ad alte temperature. La potenziale acqua liquida di Europa, combinato con la sua attività geologica che produce calore, ne fanno uno dei luoghi più promettenti del sistema solare per cercare segni di vita odierna. Sette degli strumenti che la NASA ha recentemente selezionato per volare sulla missione Europa sono stati abilitati da investimenti in tecnologia SMD o precedenti investimenti in missioni planetarie (vedi tabella a pagina 21). Due di questi strumenti, MASPEX e REASON, sono descritti di seguito.

MASPEX:Lo spettrometro di massa per l'esplorazione planetaria/Europa è uno spettrometro di massa a tempo di volo (TOF) progettato per determinare la composizione della superficie e dell'oceano sotto la superficie di Europa misurando l'atmosfera estremamente tenue della luna e qualsiasi materiale superficiale espulso nello spazio. MASPEX utilizza ottiche a ioni di riflettore a doppia commutazione rapida per fornire una risoluzione di massa elevata in uno strumento lungo mezzo metro. Questa nuova tecnologia consente una risoluzione di massa di diversi ordini di grandezza maggiore rispetto ai precedenti spettrometri di massa volati nelle missioni della NASA. MASPEX è anche molto sensibile.

Può memorizzare oltre 100, 000 ioni ed estrarli a una velocità di 2 Khz, fornendo un rendimento molto elevato e un'elevata risoluzione temporale. capacità di archiviazione di MASPEX, accoppiato con una criotrappola incorporata che è più di 100, 000 volte più sensibile degli strumenti precedenti, consente l'analisi di tracce organiche a livelli inferiori a una parte per miliardo e l'analisi isotopica di tracce di gas nobili come lo xeno. MASPEX fornisce un nuovo e potente strumento per comprendere l'abitabilità, origine, ed evoluzione di Europa.

REASON:Radar for Europa Assessment and Sounding:Ocean to Near-surface (REASON) è uno strumento radar per la penetrazione del ghiaccio a doppia frequenza (9 MHz e 60 MHz) progettato per caratterizzare e sondare la crosta ghiacciata di Europa dalla superficie vicina all'oceano , rivelando la struttura nascosta del guscio di ghiaccio di Europa e la potenziale acqua all'interno. REASON valuterà anche la struttura in prossimità della superficie e la topografia, così come lo stato della ionosfera di Europa. Il segnale a lunghezza d'onda maggiore (9 MHz) può passare attraverso il ghiaccio di Europa con meno interferenze dovute alla rugosità della superficie. Però, le onde radio emesse dal pianeta Giove interferiscono con il segnale, quindi può essere utilizzato solo sul lato di Europa rivolto lontano dal pianeta. Il segnale di lunghezza d'onda più corta (60 MHz), in contrasto, non è influenzato da Giove, ma è più suscettibile alle interferenze della ruvidità del ghiaccio di Europa. Insieme, i due segnali otterranno immagini complete e chiare di Europa. Le misurazioni di REASON aiuteranno gli scienziati a determinare lo spessore del guscio ghiacciato della luna, ricerca di tracce di pennacchi d'acqua, e caratterizzare laghi sotterranei e processi di scambio chimico. Inoltre, i dati di REASON forniranno preziose informazioni sui potenziali siti di atterraggio e sul terreno per future missioni che esploreranno la superficie di Europa.

Impatto:come parte della suite di strumenti scientifici sulla missione Europa, MASPEX e REASON consentiranno agli scienziati di saperne di più sulla composizione della luna, compreso se esiste un oceano sotto la sua superficie ghiacciata, e se ci sono condizioni che potrebbero potenzialmente ospitare la vita. MASPEX sarà lo spettrometro di massa più sensibile mai volato nello spazio, e analizzerà la composizione dei gas presenti nell'atmosfera di Europa. REASON caratterizzerà il guscio ghiacciato di Europa e l'oceano che potenzialmente si trova al di sotto di esso. Altri strumenti a bordo rileveranno il calore emanato, misurare il campo magnetico della luna, e raccogliere le immagini più dettagliate della superficie di Europa mai ottenute.

Stato e piani futuri:la missione Europa della NASA sta ora sviluppando ulteriormente MASPEX, MOTIVO, e gli altri strumenti selezionati per garantire che siano pronti per il volo per il lancio nei primi anni 2020.

Organizzazione sponsor:lo sviluppo di MASPEX è stato finanziato congiuntamente dal Southwest Research Institute e dal PSD della NASA tramite il programma ICEE. PSD ha finanziato lo sviluppo tecnologico per REASON tramite il Planetary Instrument Definition and Development Program (PIDDP), un programma tecnologico che esisteva prima dell'istituzione dei programmi PICASSO e MatISSE, e il programma ICEE. Vedere la tabella a pagina 21 per le fonti di finanziamento PSD e le informazioni PI per gli strumenti sponsorizzati dalla PSD selezionati per l'infusione.