La luna helada de Júpiter, Europa, es uno de los mundos más tentadores para la exploración, razón por la cual los científicos de la NASA están inmersos en el proceso de diseño de Europa Clipper, una nave espacial destinada a descifrar sus secretos.
Europa Clipper se lanzará tan pronto como 2023, luego se dirigirá al sistema de Júpiter por unos 40 pases cercanos sobre la misteriosa luna helada. Una vez que llegue, la nave espacial reunirá información vital sobre la geología, la composición y el océano interior oculto de la luna. Pero antes de que el equipo pueda ponerse a trabajar en la construcción de la nave espacial, tiene que pasar una revisión final.
"Europa realmente no entendemos: existen estos misterios clave que estamos tratando de entender", dijo a Space.com Robert Pappalardo, científico planetario del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y científico del proyecto para la misión. "[Europa Clipper] nos dirá mucho sobre cómo funcionan las lunas heladas ... y las lunas heladas son probablemente los entornos habitables más comunes en el universo, así que eso es emocionante". [Fotos: Europa, misteriosa luna helada de Júpiter]
Cualquier vida en una luna helada no estaría en la superficie: estaría oculta en los océanos interiores, donde la atracción de la gravedad de un planeta cercano mantiene el agua líquida. Toda la vida tal como la conocemos ahora necesita agua. Además, la actividad geológica en el fondo marino podría proporcionar productos químicos para alimentar microorganismos. y el hielo bloquearía la radiación peligrosa que golpea la superficie. Entonces, si bien hay muchas otras ciencias que hacer en Europa, comprender su habitabilidad, o la falta de ella, es una pieza clave de la misión. "A la gente le importa, la gente quiere saber sobre este mundo misterioso que podría albergar vida", dijo Pappalardo. "Esa es una razón realmente importante para hacerlo".
La nave espacial llevará un conjunto de nueve instrumentos diseñados para trabajar juntos para resolver algunos de esos grandes misterios y evaluar cuán habitable es realmente la luna. Durante su visita, la nave espacial llegará a solo 15.5 millas (25 kilómetros) de la superficie de Europa, y eso solo es un buen augurio para los científicos en la misión. "Vamos a recuperar imágenes fantásticas", dijo a Space.com Christina Richey, científica del personal de Europa Clipper.
Esa capa de hielo tiene muchos secretos, uno de los cuales es cuán grueso es. Las características más comunes en la superficie son las crestas, y los científicos no están seguros de cómo se forman. Los huecos en la capa de hielo pueden permitir que salgan al espacio columnas de agua de mar, como también ocurre en la luna helada más famosa de Saturno, Encelado.
Y parece haber algún tipo de proceso que implica mover trozos de hielo a lo largo de la superficie de Europa, pero los detalles de lo que lo impulsa aún son un misterio. "Hay tanto desde el punto de vista de la geología que aún no hemos visto, y solo estamos obteniendo indicios", dijo a Space.com David Senske, científico adjunto del proyecto de Europa Clipper.
Para abordar esos misterios, la nave espacial, sus instrumentos y sus gerentes se basan en tácticas desarrolladas por misiones anteriores. Al igual que Juno, la nave espacial dependerá de la energía solar en los confines del sistema Júpiter. Y al igual que Cassini en Encelado, el Clipper podría volar a través de las plumas. [Penachos de agua en Europa: el descubrimiento en imágenes]
Pero también hay nuevos desafíos que enfrentar, como seleccionar un camino para que la nave espacial siga alrededor del sistema Júpiter, en un proceso llamado planificación de trayectoria, que Senske se refiere en broma como "magia negra". (La nave espacial no orbitará Europa directamente, porque recibiría demasiada radiación si lo hiciera. Pero esa restricción también ofrece beneficios, como echar un vistazo a otras lunas. "Io está allí", dijo Richey ". ¿Quién no quiere mirar el cuerpo planetario que parece un abismo lleno de viruela? ")
La planificación de la trayectoria es un esfuerzo matemático complicado, y la elección final determinará con precisión qué ciencia se puede hacer durante los pases de la misión sobre Europa. Es por eso que el equipo de trayectoria está proponiendo un conjunto de opciones para que los equipos en cada instrumento evalúen, a fin de seleccionar el que tenga el mejor potencial científico en general.
Ese es un proceso separado de determinar la ruta de la nave espacial al sistema Júpiter en primer lugar, que está esperando una decisión de la NASA sobre el vehículo de lanzamiento de la misión. Clipper utilizará el sistema de lanzamiento espacial de la agencia para un viaje de tres años o un SpaceX Falcon Heavy, que alargaría el viaje a cinco o seis años.
Mientras esperan una decisión, el equipo se centra en el obstáculo actual: abordar las preguntas planteadas en las revisiones de los componentes individuales del proyecto y cómo interactúan. Una vez que se aborden, el proyecto entrará en lo que los diseñadores de misiones llaman fase C, que incluye establecer el presupuesto final para el proyecto y comenzar a construir la nave espacial real. "Ahí es cuando comienza la diversión", dijo Richey.
Mientras tanto, un riesgo clave es que una pieza de la nave espacial podría adelantarse demasiado a las demás, lo que dificultaría a los ingenieros unir todo. "Siempre es un momento estresante para cualquier equipo, pero creo que este equipo lo está manejando bastante bien, y creo que todos estamos emocionados de comenzar a construir", dijo Richey. "Es como una versión complicada de Tetris, donde esta fila se alinea realmente bien y otras franjas están comenzando a alinearse y funcionar, pero debes asegurarte de no adelantarla demasiado al resto de ellos."
Para Pappalardo, quien estuvo involucrado con la misión en sus primeros días y recuerda la lucha por obtener apoyo para ella, el proceso se ha convertido en un torbellino.
"Es sorprendente, tenemos que movernos tan rápido para llegar a un lanzamiento que a más tardar será 2023", dijo. "A veces, te detienes y te das cuenta de que estás en este río que corre a toda velocidad, y simplemente te lleva con él porque hay muchas cosas que hacer".
