Leszállás az Europa jégpáncéljára
Az amerikai Galileo űrszonda 1995-ben állt Jupiter körüli pályára, éveken át tartó működése során többek között megfigyelte a jéggel borított vízóceánnal rendelkező Europa holdat is. Mint méréseiből kiderült, a hold kérge egy átlagosan kb. 15-20 km vastag jégpáncél, ami alatt a folyékony víz alkotta óceán kb. 100 km-es mélységig tart. A víz alatt lévő kőzetmag geológiailag aktív lehet, kéntartalmú vegyületekkel és más molekulákkal töltve fel a vizet. A vízben mai tudásunk szerint nem zárható ki az élet jelenléte sem. Persze nem földönkívüli cápákra vagy idegen óriáspolipokra kell gondolni, hanem a legegyszerűbb mikroorganizmusokra, energiájukat a földi kemoszintézishez hasonló vagy ha lehetséges, még egyszerűbb módon nyerő apró szervezetekre, ősi baktériumokhoz közeli élőlényekre.
Nem csoda hát, hogy az Egyesült Államok és az Európai Űrügynökség (ESA) régóta tervez küldetést az Europához. A legvakmerőbb tervek egy olyan leszállóegységről szólnak, amely a jégen átfúrva vagy átolvasztva magát a vízben mini-tengeralattjáróvá alakulna, s fedélzeti laboratóriuma segítségével kutatna az Europa "lakói" után. Egy ilyen program indítását azonban már évek óta elvetették, ugyanis napjainkban nem áll még rendelkezésünkre a jégpáncélon való áthatoláshoz és az azt követő kommunikációhoz szükséges technológia.
A fejlesztésekhez persze mindenképpen szükség van a hold kérgének és felépítésének jobb ismeretére. Ha pontosan ismernénk a jégpáncél vastagságát mindenütt, ha nagy felbontású képeink lennének a felszínformákról, és a holdat érő sugárzási szintet is pontosabban tudnánk mérni, akkor a mérnökök már nagyobb biztonsággal tervezhetnék meg a jövő tengeralattjáróját.
A Jupiter a Naprendszer legnagyobb bolygója. Olyan erős mágneses térrel és abban ún. sugárzási övekkel rendelkezik, hogy a bolygó körül pályára álló űrszonda elektronikája - ha a szonda túl közel merészkedik a bolygóhoz - hamar tönkremegy. Az Europa az egyik ilyen sugárzási öv közelében kering, ennek köszönhető, hogy a jelenlegi becslések szerint harminc napnál egyetlen űreszköz sem működne tovább az Europa körül vagy annak felszínén. Ezért a Jupiter mágneses terének jobb ismerete nélkülözhetetlen bármilyen későbbi küldetés tervezésekor.
A NASA amerikai és az ESA európai űrhivatal részletes terveket dolgozott ki egy jövendő Europa-szonda számára. Mindkettő esetében közös, hogy jelenleg egyiknek sincs elég pénze arra, hogy azokat egyedül megvalósítsa. A projekt azonban tudományos szempontból túl értékes ahhoz, hogy már a kezdetekkor a fiókban landoljon. Így olyan nemzetközi összefogás bontakozott ki, melyben az óceán közvetlen vizsgálatán kívül szinte valamennyi feladatot elvégeznének, több különböző, de egy program részeként induló szonda segítségével. Sőt, az Europán kívül még a Naprendszer legnagyobb holdját, a Ganymedest is megvizsgálnák. Az Európai Űrügynökség által Laplacenak nevezett küldetés 2020-ban startolna.
Még csak nem is egy hordozórakétával kerülne sor a szondák felbocsátására. A közös koordináció és feladatmegosztás azonban mindenképp alátámasztja az együttműködés értelmét, az árat pedig csökkenti (s nem utolsósorban, napjainkban a döntéshozók is szívesebben járulnak hozzá anyagilag a nemzetközi programokhoz). Az Amerikai Űrhivatal vezetné a talán legizgalmasabb programot: ők építenék a Jupiter Europa Orbiter (JEO) szondát. A hold körül pályára álló űreszköz legfontosabb feladata a felszín tanulmányozása, valamint az Europa kérgének pontos felmérése lenne. Az Európai Űrügynökség viszont a Ganymedeshez indítaná a Jupiter Ganymedes Orbitert (JGO). A hold erős geológiai tevékenységet mutat, a Jupiter árapály-ereje ugyanis még az Europánál távolabbi Ganymedes magját is fűti. Emellett szintén vastag jégkéreggel rendelkezik, amely alatt - bár még tart róla a tudományos vita - ugyancsak óceán jelenléte valószínűsíthető.
Még két űrhatalom jelezte érdeklődését a részvételt illetően. A Japán Űrügynökség (JAXA) az óriásbolygó mágneses terét és plazmakörnyezetét tanulmányozná minden korábbinál nagyobb alapossággal. Az általuk építendő Jupiter Magnetospheric Orbiter a bolygó körül elnyúlt ellipszispályára állna, hogy az Europa pályájánál távolabbi területek mágneses terét is felderíthesse. Végül az Orosz Űrügynökség, a Roszkozmosz, leszállóegységet juttatna a hold felszínére. Az oroszok által indítandó Jupiter Europa Lander a felszínen sima leszállást hajtana végre, s heteken át tanulmányozná a leszállási hely közvetlen környezetét. Ugyanakkor az orosz űrköltségvetés még mindig túl kevésnek tűnik egy ilyen ambiciózus program megvalósítására, a hivatalos orosz űrprogram pedig inkább a Vénuszra (Venyera-D), a Holdra (LunaGlob-1,-2) és a Marsra (Fobosz-Grunt) koncentrál - a kisbolygóknál távolabb még sosem indítottak szovjet vagy orosz űreszközt. A több űrhivatal által építendő egyes szondákat több különböző hordozórakéta indítaná, mivel a szondák nagy össztömege miatt jelenleg nem áll rendelkezésre elegendő tolóerejű rakéta együttes startjukhoz. Viszont egy program keretében, nemzetközi kooperációban végeznék méréseiket.
Egy lehetséges leszállóhely után már napjainkban megkezdődött a kutatás. A Gaileo szonda antennájának meghibásodása miatt ugyan a hold felszínének csupán mintegy 15 százalékáról állnak rendelkezésünkre nagy felbontású képek, a szakemberek már ezen felvételek alapján is fontos következtetéseket vonhattak le. A hegyláncok és repedésrendszerek árnyéka alapján a Paul Schenk (Lunar and Planetary Institute, USA) vezette kutatócsoport háromdimenziós modellt alkotott, a felszín régióit pedig alapvetően négy különböző típusba sorolta. Ezek: a felszín jelentős területét alkotó, hegygerincekkel borított síkságok; a becsapódási kráterek; a valószínűleg alulról hőt kapó és ezért fel-felolvadó, szabálytalan alakú részekből álló ún. káoszterületek; valamint a kéreg geológiája folytán kialakuló ún. tágulási sávok.
A jégkéreg valószínűleg a kráterek alján és a káoszterületeken a legvékonyabb, így oda lenne a leginkább érdemes leszállni, ám átlagos lejtésük meghaladja a 10 fokot, ami már a leszállást, illetve egy esetleg küldendő rover mozgását nehezíti meg. A síkságok a különböző típusok közül a legkevésbé érdekesek, a jégkéreg emellett alattuk lehet a legvastagabb, így egyelőre a tágulási réseket vizsgálják. Utóbbiak a kéreg jegének lassú, mélységi áramlása következtében jöttek létre: a mélyből a felszín felé lassan mozgó jég évmilliók alatt egy rés mentén eltolja egymástól a jégpáncélt. Ugyanakkor a rés persze szintén befagy, s utána egy sima, viszonylag vékony, leszállásra alkalmas terület jön létre.
Az amerikaiak tervezett Europa-szondája a hold körüli pályáról már nemcsak a felszínformák besorolását, hanem a végleges leszállóhely kijelölését is lehetővé teszi majd. Azonban hogy a távoli jövőben indítandó, összetett feladatok elvégzésével megbízott leszállóegység milyen méréseket (felszíni vagy esetleg már felszín alatti) végez majd, még a jövő kérdése. Ugyanis ha 2020-ban valóban elindul majd a nemzetközi Jupiter-küldetés, az adatok teljes körű kiértékelésére még legalább 2030-ig várni kell, így 2040 előtt nem várható mélyre fúró leszállóegység indítása. Érdekes, hogy a jelenlegi tervek szerint addigra már megkezdődik az emberes Mars-bázis kiépítése...