Una crosta fresca e ghiacciata nasconde un oceano profondo ed enigmatico. Pennacchi d'acqua esplodono attraverso le fessure del ghiaccio, sparando nello spazio. Un intrepido lander raccoglie campioni e li analizza alla ricerca di tracce di vita.
L'ESA ha iniziato a trasformare questa scena in realtà, ideando una missione per indagare un mondo oceanico attorno a Giove o Saturno. Ma quale luna dovremmo scegliere? Cosa dovrebbe fare esattamente la missione? Un team di scienziati esperti ha presentato le proprie scoperte.
La missione seguirebbe Juice, LISA e NewAthena come prima missione di "grande classe" di Voyage 2050, il piano a lungo termine dell'ESA per le attività scientifiche spaziali. Il suo tema generale, "le lune dei pianeti giganti del sistema solare", è stato scelto nel 2021. Per tradurre questo tema in concetti di missione più concreti, l'ESA ha selezionato un comitato di eminenti scienziati planetari per unire le loro conoscenze e competenze.
Il loro compito? Analizzare i meriti scientifici della visita di varie lune di Giove o Saturno e aiutare l'ESA a tracciare le strade verso soluzioni tecniche innovative che renderebbero possibile tale missione.
Le priorità scientifiche sono state stabilite nell'ambito delle raccomandazioni del Viaggio 2050:la missione dovrebbe concentrarsi sull'abitabilità di un mondo oceanico indagando i collegamenti tra il suo interno e l'ambiente circostante, nonché cercando segni di vita passata o presente e cercando di identificare la chimica vitale in superficie.
"I concetti di missione che abbiamo raccomandato fornirebbero un enorme ritorno scientifico, facendo avanzare le nostre conoscenze, e sarebbero fondamentali per il successo del rilevamento di biofirme sulle lune ghiacciate", afferma la dottoressa Zita Martins, astrobiologa dell'Instituto Superior Técnico, che ha presieduto il team. degli scienziati planetari.
"Sono molto felice di aver preso parte a questo processo, vedendo in prima persona i primi passi che potenzialmente porteranno allo studio delle lune dei pianeti giganti da parte dell'ESA. La ricerca di condizioni abitabili e di tracce di vita nel sole è impegnativo dal punto di vista scientifico e tecnologico, ma molto entusiasmante!"
Naturalmente i grandi sogni devono sempre restare entro i limiti di ciò che è tecnicamente fattibile ed economicamente sostenibile. Mentre il team del Dr. Martin si concentrava sulla scienza, team di ingegneri del Concurrent Design Facility (CDF) dell'ESA hanno analizzato quale tipo di missione sarebbe realistica considerando le tecnologie che prevediamo di essere sviluppate entro i prossimi due decenni.
"Abbiamo commissionato tre studi CDF focalizzati sulle lune più promettenti:Europa di Giove ed Encelado e Titano di Saturno", spiega il dottor Frederic Safa, capo del dipartimento Missioni future dell'ESA. "Il team di scienziati ha lavorato a stretto contatto con gli ingegneri del CDF sugli obiettivi di ciascuno studio. I risultati hanno contribuito a definire cosa si può fare con le risorse di cui avremo negli anni '40."
Mirando alla scienza della trasformazione, considerando le caratteristiche di ogni luna e le future missioni pianificate su Giove e sui mondi oceanici di Saturno, gli scienziati hanno identificato Encelado, luna di Saturno, come l'obiettivo più avvincente, seguito da Titano, luna di Saturno, e poi da Europa, luna di Giove.
Nessuna agenzia spaziale è mai atterrata sul piccolo Encelado. Eppure ha un enorme potenziale per la nuova scienza, in particolare nel campo dell’abitabilità. È generalmente accettato che esistano tre condizioni affinché un "ambiente abitabile" possa potenzialmente sostenere la vita come la conosciamo:la presenza di acqua liquida, una fonte di energia e un insieme specifico di elementi chimici.
Encelado seleziona tutte e tre le caselle. I pennacchi che fuoriescono dalla sua crosta ghiacciata sono ricchi di composti organici, alcuni dei quali sono fondamentali per la vita. Sembra che l'oceano contenga anche una potente fonte di energia chimica che potrebbe alimentare gli organismi viventi.
L’impatto di una tale missione potrebbe essere enorme. Offrirebbe all’Europa, ancora una volta, un posto unico in prima linea nella scienza del sistema solare. "Un'indagine sui segni di vita passata o presente attorno a Saturno non è mai stata condotta prima. Garantirebbe la leadership dell'ESA nella scienza planetaria per i decenni a venire", afferma il Direttore scientifico dell'ESA, la prof.ssa Carole Mundell.
Basandosi sulla missione Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) dell'ESA e sulla missione Cassini-Huygens della NASA/ESA/ASI per visitare Saturno e atterrare su Titano, questa nuova missione trasporterebbe strumentazione di prossima generazione in grado di rivelare segreti inimmaginabili di un mondo oceanico come Encelado. . L'ESA potrebbe lanciare una missione del genere all'inizio degli anni '40 con Ariane 6, arrivando a destinazione circa un decennio dopo. Nello stile di Juice e Cassini-Huygens, la missione, se mirata verso Encelado o Titano, potrebbe compiere un fantastico tour nel sistema di Saturno, comprendendo sorvoli di altre lune sconcertanti, prima di un'indagine ravvicinata del gran finale dell'obiettivo prescelto. .
Per far avanzare significativamente le ambizioni europee nella scienza planetaria, il team ha ritenuto che la nuova missione dovesse raccogliere un campione del mondo oceanico, utilizzando un lander o volando vicino alla superficie per spazzare via il materiale espulso dai pennacchi. Una missione su Encelado atterrerebbe sul polo sud della Luna, caratterizzato da una sottile crosta, per raccogliere il materiale espulso dall'oceano, mentre una missione su Titano dovrebbe concentrarsi sui sedimenti lacustri. In entrambi i casi, un laboratorio di bordo dotato di strumenti miniaturizzati e altamente sensibili svelerebbe i segreti biochimici del materiale raccolto.
Come Juice e Cassini-Huygens, la nostra missione sulle “lune dei pianeti giganti del sistema solare” impegnerà le principali capacità ingegneristiche e industriali dell’Europa per far fronte a enormi sfide, tra cui l’energia solare limitata, temperature estremamente variabili e la comunicazione su enormi distanze. L'ESA sta già superando sfide simili con Juice.
La nuova missione rafforzerà le competenze europee in molti campi scientifici e tecnologici, tra cui l’assemblaggio in orbita, l’operatività in ambienti estremi, le tecnologie di atterraggio e la nuova strumentazione scientifica. Tutte queste tecnologie rivoluzionarie avranno una vasta gamma di applicazioni, ben oltre il programma di scienze spaziali dell'ESA.
Fornito dall'Agenzia spaziale europea
