يعتقد العديد من علماء الكواكب أن قمر المشتري أوروبا هي أفضل منافس لنظامنا الشمسي لمشاركة تمييز الأرض في إيواء الحياة. تشير الأدلة التي جمعتها المركبتان الفضائيتان فوييجر وجاليليو إلى أن يوروبا يحتوي على محيط عميق ، وربما دافئ من المياه المالحة تحت قشرة خارجية من الجليد المتصدع. في ورقة نشرت في يوليو 2007 مجلة هندسة الطيران اقترح مهندس ميكانيكي بريطاني إرسال غواصة لاستكشاف محيطات أوروبا.
يقدم Carl T. F. Ross ، الأستاذ بجامعة بورتسموث في إنجلترا ، تصميمًا تجريديًا لمركبة تحت الماء مبنية من مركب مصفوفة معدنية. كما يقدم اقتراحات لإمدادات الطاقة المناسبة ، وتقنيات الاتصال وأنظمة الدفع لمثل هذه السفينة في ورقته ، 'التصميم المفاهيمي لغواصة لاستكشاف محيطات أوروبا'.
تزن ورقة روس الخيارات المتاحة لبناء غواصة قادرة على تحمل الضغط العالي بلا شك داخل محيطات أوروبا العميقة. يعتقد العلماء أن محيطات هذا القمر قد يصل عمقها إلى 100 كيلومتر ، أي أكثر من عشرة أضعاف عمق محيطات الأرض. يقترح روس غواصة أسطوانية طولها 3 أمتار وقطرها الداخلي متر واحد. ويعتقد أن الفولاذ أو التيتانيوم ، على الرغم من قوتهما بدرجة كافية لتحمل الضغط الهيدروستاتيكي ، لن يكون مناسبًا لأن الوعاء لن يكون لديه احتياطي طفو. لذلك ، ستغرق الغواصة مثل الصخرة في قاع المحيط. ستوفر المصفوفة المعدنية أو المركبة الخزفية أفضل مزيج من القوة والطفو.
يفضل روس خلية وقود للطاقة ، والتي ستكون ضرورية للدفع والاتصالات والمعدات العلمية ، لكنه يشير إلى أن التقدم التكنولوجي في السنوات التالية قد يوفر مصادر أفضل للطاقة.
يعترف روس بأن مهمة الغواصة إلى أوروبا لن تحدث لمدة 15-20 عامًا على الأقل. يوافق عالم الكواكب ويليام بي ماكينون على ذلك.
قال ماكينون ، أستاذ علوم الأرض والكواكب في جامعة واشنطن في سانت لويس بولاية ميسوري: 'من الصعب والمكلف العودة إلى أوروبا بمركبة مدارية ، ناهيك عن تخيل هبوط أو دخول المحيط'. 'في وقت ما في المستقبل ، وبعد أن نحدد سمك قشرة الجليد ، يمكننا أن نبدأ بجدية في معالجة التحديات الهندسية. في الوقت الحالي ، قد يكون من الأفضل البحث عن تلك الأماكن التي وصلنا إليها المحيط. وهذا يعني ، مواقع الانفجارات الأخيرة على سطح أوروبا ، والتي يمكن تحديد تركيباتها من المدار '.
يعمل مختبر الدفع النفاث حاليًا على مفهوم يسمى Europa Explorer والذي سيوفر مركبة فضائية ذات مدار منخفض لتحديد وجود (أو عدم وجود) محيط من الماء السائل تحت سطح الجليد في أوروبا. كما ستعمل على رسم خريطة لتوزيع المركبات ذات الأهمية للكيمياء السابقة للحيوية ، وتميز السطح وتحت السطح للاستكشاف في المستقبل. يقول ماكينون: 'هذا النوع من المهمات سيسمح لنا حقًا بالحصول على دليل قاطع نود جميعًا أن المحيط موجود حقًا ، وتحديد سمك القشرة الجليدية والعثور على نقاط رفيعة إذا كانت موجودة'.
وأضاف ماكينون أن المركبة المدارية يمكن أن تجد 'النقاط الساخنة' التي تشير إلى نشاط جيولوجي أو حتى بركاني حديث والحصول على صور عالية الدقة للسطح. ستكون هناك حاجة إلى الأخير للتخطيط لأي هبوط ناجح.
أصغر بقليل من قمر الأرض ، يوروبا له سطح خارجي يكاد يكون خاليًا من الحفر ، مما يعني سطحًا 'شابًا' نسبيًا. تُظهر البيانات المأخوذة من مركبة جاليليو الفضائية دليلاً على ذوبان وحركات كتل كبيرة من القشرة الجليدية بالقرب من السطح ، على غرار كتل الجليد أو الأطواف الجليدية على الأرض.
بينما تحوم درجات حرارة سطح أوروبا في منتصف النهار حول 130 كلفن (-142 درجة مئوية ، -225 درجة فهرنهايت) ، يمكن أن تكون درجات الحرارة الداخلية دافئة بما يكفي لوجود الماء السائل تحت القشرة الجليدية. يأتي هذا الدفء الداخلي من تسخين المد والجزر الناجم عن قوى الجاذبية لكوكب المشتري وأقمار المشتري الأخرى التي تسحب الجزء الداخلي من أوروبا في اتجاهات مختلفة. يعتقد العلماء أن تسخين المد والجزر المماثل يدفع البراكين على قمر جوفيان آخر ، آيو. كما تم اقتراح الفتحات الحرارية المائية لقاع البحر كمصدر آخر للطاقة في أوروبا. على الأرض ، تخلق البراكين الموجودة تحت سطح البحر والفتحات الحرارية المائية بيئات تدعم مستعمرات الميكروبات. إذا كانت أنظمة مماثلة نشطة على أوروبا ، فإن العلماء يعتقدون أن الحياة قد تكون موجودة هناك أيضًا.
هناك دافع كبير بين العلماء لبدء مهمة إلى أوروبا. ومع ذلك ، فإن هذا النوع من المهام يتنافس للحصول على التمويل مقابل هدف ناسا المتمثل في العودة إلى قمرنا بمهمات بشرية. وقع كوكب المشتري Icy Moon Orbiter (JIMO) المقترح وهو عبارة عن مهمة تعمل بالطاقة النووية لدراسة ثلاثة من أقمار المشتري ، ضحية لتخفيضات في المهام العلمية في ميزانية العام المالي 2007 لوكالة ناسا.
يعمل روس على تصميم الغواصات وتحسينها لأكثر من 40 عامًا ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يصمم فيها مركبة للاستخدام في أي مكان آخر غير الأرض.
قال روس: 'أكبر مشكلة أراها في الغواصة الآلية هي القدرة على الحفر أو تذويب طريقها عبر 6 كيلومترات كحد أقصى من الجليد الذي يغطي السطح'. 'ومع ذلك ، قد يكون الجليد أرق بكثير في بعض الأماكن. قد نحتاج إلى مفاعل نووي للماء المضغوط على متن الغواصة الروبوتية لتزويدنا بالطاقة والطاقة اللازمتين لتحقيق ذلك '
بينما يقترح روس استخدام المظلات لإحضار الغواصة إلى سطح يوروبا ، يشير ماكينون إلى أن المظلات لن تعمل في جو أوروبا الخالي من الهواء تقريبًا.
تلقى روس ردودًا إيجابية للغاية على ورقته البحثية من الأصدقاء والزملاء ، كما يقول ، بما في ذلك عالم الفلك البريطاني البارز السير باتريك مور. يقول روس إن حياته تدور حول الغواصات منذ عام 1959 ، وهو يجد هذا المفهوم الجديد للغواصة في أوروبا مثيرًا للغاية.
يصنف ماكينون استكشاف يوروبا بأنه 'مهم للغاية'.
'يوروبا هو المكان الذي نحن على يقين من أن لدينا مياه سائلة وفيرة ، ومصادر طاقة ، وعناصر حيوية مثل الكربون والنيتروجين والكبريت والفوسفور ، إلخ.' 'هل هناك حياة ، أي نوع من الحياة ، في محيط أوروبا؟ الأسئلة لا تصبح أكثر عمقًا '.