(SeaPRwire) – Noch nie ist ein Raumschiff mit Gedichten auf seiner Seite ins All gestartet. Tatsächlich ist noch nie ein Raumschiff mit Gedichten auf seiner Seite ins All gestartet – aber noch nie war ein Raumschiff so einzigartig wie NASAs .
Das Schiff, das sich derzeit in der , wird im Oktober starten und eine lange sechsjährige Reise zu Jupiter antreten. Dort wird es dann eine Reihe von Vorbeiflügen am mysteriösen Mond des Planeten – eine Welt mit einer Eisschale und einem globengürtelnden Ozean – ausführen und der einzige Ort im Sonnensystem außerhalb der Erde ist, an dem Astronomen und Exobiologen die Wahrscheinlichkeit als am größten einschätzen, Leben zu finden.
Eine solche Verheißung ist Stoff für kosmische Lyrik, und im letzten Jahr verfasste die US-Poetin Laureate einige Gedichte zu Ehren sowohl des Mondes als auch der Mission und schrieb unter anderem:
[E]ach rivulet, each pulse, each vein.
O second moon, we, too, are made of water,
Of vast and beckoning seas.
We, too, are made of wonders, of great.
And ordinary loves, of small invisible worlds,
Of a need to call out through the dark.
Bis 2030, wenn die Raumsonde in der ankommt, wird sie durch die Dunkelheit rufen – vielleicht die lang anhaltende Frage beantwortend, ob wir allein in einem kalten und weiten Universum sind oder ob irgendwo da draußen Gesellschaft existiert. “Wir versuchen, die potenzielle Bewohnbarkeit von Europa zu verstehen”, sagt NASA-Projektwissenschaftler . “Ist es ein Ort, der die Zutaten für Leben, die Bedingungen für Leben hat? Wie ist seine Chemie? Sein Stoffwechsel?”
NASA-Programmwissenschaftler Curt Niebur fügt hinzu: “Je mehr wir über Europa lernen, desto wahrscheinlicher scheint es, dass diese Zutaten vorhanden sein werden.”
Es war der legendäre Astronom Galileo Galilei, der 1610 die vier großen Monde von Jupiter entdeckte, die später Io, Europa, Ganymed und Kallisto genannt wurden. Heute weiß man, dass sie Teil eines Rudels von mindestens 79 Monden sind, die den Riesenplaneten umkreisen. Erst 405 Jahre später, im Jahr 2015, lenkte der damalige texanische Kongressabgeordnete , dessen Wahlkreis Teile von Houston – dem Sitz von NASAs Johnson Space Center – umfasste, die Finanzierung sowohl für einen Europa-Orbiter als auch für eine Landefähre. Er machte die Projekte auch zu einem verbindlichen Teil von NASAs Erkundungsagenda. Die Europa-Missionen sind, wie kurz nach Verabschiedung des Gesetzes bekannt wurde, die einzigen, für die “es illegal ist, sie nicht zu fliegen.”
Diese Flüge könnten eine Menge ans Licht bringen. Während Io, Europa, Ganymed und Kallisto Jupiter umkreisen, werden sie von der Schwerkraft des Planeten festgehalten, aber die viel schwächere Schwerkraft jedes Satelliten hat auch Einfluss auf die Schwestermonde – sie ziehen sie an, wenn sie einander passieren, und verursachen leichte Dehnungen, ähnlich wie unser Mond Gezeiten auf der Erde hervorruft. Für die jovianischen Monde führt all das Dehnen und Stauchen zu viel innerer Hitze. Auf Io, dem innersten der vier großen Monde, resultiert dies in Vulkanismus mit bis zu 100 aktiven Ausbrüchen gleichzeitig. Auf Europa bedeutet dies, dass die Eisschicht des Mondes sich keinesfalls bis zu seinem festen Mantel erstreckt. Stattdessen nimmt man an, dass die Eiskruste nur 15 bis 25 km dick ist, während sich der Ozean darunter nochmals 60 bis 150 km in die Tiefe erstreckt. Mit einem Durchmesser von nur 3.100 km ist Europa etwa ein Viertel so groß wie die Erde, aber sein einziger Ozean wird auf mehr Wasser geschätzt als alle Ozeane der Erde zusammen.
Noch mehr, dieses Wasser steht nicht still. Immer im Kreis um den Mond schwappend, verursacht es Risse in der Eisschicht sowie massive Eisbrocken, die sich gefrierend an Ort und Stelle lösen, und Ausbrüche, die weit über die Oberfläche Europas hinausragen. Wasser, das zurück auf den Mond fällt, sowie weiteres, das durch Risse im Eis aufsteigt, hinterlassen rostfarbene Flecken auf Teilen der Oberfläche. Das ist ein verlockendes chemisches Merkmal, das Europas Ozean sehr der Erde ähnlich sein könnte.
“Das Wasser enthält wahrscheinlich Natriumchlorid, also gewöhnliches Tischsalz”, sagt Pappalardo. “Die Strahlung von geladenen Teilchen, die in Europas Magnetosphäre gefangen sind, würde es rotbraun färben.”
Salz ist nicht das Einzige, was in das Europäische Wasser gemischt ist. Der Ozean steht ständig in Kontakt mit dem Schlick am Grund und nimmt wahrscheinlich Stickstoff, Phosphor und Schwefel sowie gelösten Sauerstoff und Wasserstoffmoleküle auf. All das schafft eine reiche, warme, amniotische Umgebung, in der Leben viele Möglichkeiten gehabt hätte, sich zu entwickeln. Noch stärker für die Biologie spricht das mögliche Vorhandensein von hydrothermalen Quellen am Meeresboden Europas. Auf der Erde unterstützen solche geologisch erhitzten Geysire Meilen unter der Oberfläche allerlei Leben; Europa könnte aufgrund seiner flexiblen Kruste durchaus ähnliche Prozesse aufweisen.
“Es sind nicht nur Einzeller [um Erds hydrothermale Quellen] “, sagt Niebur. “Es sind auch mehrzellige, komplexe Lebensformen, die dort in völliger Dunkelheit leben, angetrieben von innerer Hitze. Nun, Europa hat auch eine innere Wärmequelle.”
Natürlich sind Wissenschaftler noch lange nicht bereit zu sagen, dass Lebens einfach weil es auf Europa möglich wäre, dass es dort auch ist. Europäisches Leben bräuchte nicht nur die richtigen chemischen Zutaten, nicht nur das Vorhandensein von Wasser, nicht nur eine ausreichende Energiequelle wie die Gezeitenerwärmung des Mondes. Es bräuchte auch viel Zeit.
“Sie benötigen Stabilität”, sagt Niebur. “Es hilft nicht, wenn Sie diese Zutaten für 20 Minuten zusammenbringen; Leben wird in einer solchen Zeitskala nicht entstehen und sich entwickeln können. Sie benötigen eine Umgebung, die stabil für Millionen von Jahren sein wird.”
Es gibt auch noch etwas anderes Unabdingbares – etwas, das kein Evolutionsbiologe oder Exobiologe jemals definiert hat. “Wir müssen verstehen, was notwendig ist, um von Chemikalien zu chemischer Energie zu Leben zu gelangen”, sagt Pappalardo. “Wir verstehen nicht, was dieser zusätzliche Funke ist.”
Geduld wird erforderlich sein, bevor diese und andere Antworten vorliegen. Die Europa Clipper ist für einen Start im Herbst dieses Jahres auf einer Falcon Heavy vorgesehen, der leistungsstärksten Rakete in der Flotte des Unternehmens, die bei Start 2,3 Millionen kg Schub erzeugt (5 Millionen Pfund). Normalerweise konserviert die Falcon Heavy auf dem Weg nach oben ein wenig Treibstoff, sodass ihre drei Stufen sanft auf die Erde zurückkehren und wiederverwendet werden können. Das wird bei diesem Start nicht der Fall sein. Die NASA beabsichtigt, jeden Tropfen Energie – und jeden Tropfen Treibstoff – aus der Falcon herauszuholen, um der Europa Clipper den größtmöglichen Schub zu geben und die drei ausgebrannten Stufen ins Meer stürzen zu lassen.
“Wir werden die Booster abbrennen und sie nicht wiederverwenden, um der Raumsonde den maximalen Wurf zu geben”, sagt Pappalardo.
Das wird der Raumsonde in der Tat viel Schub verleihen, sie bei einer schwindelerregenden Geschwindigkeit von 40.200 km/h (25.000 Meilen pro Stunde) relativ zur sich bewegenden Erde und bis zu 129.000 km/h (80.000 Meilen pro Stunde) relativ zur stationären Sonne wegkatapultieren. Auch das bedeutet jedoch, dass die Europa Clipper nicht direkt im Jupitersystem ankommen wird. Sie wird fast noch ein weiteres Jahr die Jupiter umkreisen und die Schwerkraft der drei anderen großen Monde nutzen, um ihre Bahn in Richtung Europa zu lenken. Erst 2031 wird sie ihre Wissenschaftskampagne beginnen, indem sie fast 50 Vorbeiflüge an Europa absolviert – einige in nur 25 km Entfernung – über einen Zeitraum von drei Jahren, wobei eine Missionsverlängerung möglich ist, wenn die Hardware und das Geld es erlauben.
“Es hängt davon ab, wie die Raumsonde funktioniert und von NASAs Finanzsituation”, sagt Pappalardo. “Wir müssten die Ziele einer erweiterten Mission bestimmen, aber ich stelle mir vor, dass wir einige besonders interessante Bereiche finden werden, denen wir intensiver nachgehen möchten.”
Es wird erwartet, dass das Schiff tatsächlich in der Lage sein wird, seine Dienste über das Mindestmaß von drei Jahren hinaus aufrechtzuerhalten. Historisch gesehen gibt die NASA ihre Missionszeitpläne absichtlich zu niedrig an, um Erwartungen im Zaum zu halten und es der Raumsonde leicht zu machen, sie zu übertreffen. Bevor die Mars-Rover 2004 auf dem Roten Planeten landeten, kündigte die Raumfahrtbehörde an, dass sie mindestens 90 Tage funktionieren würden, wobei jede Zeit darüber als Bonus gelten würde. Am Ende blieb Spirit sechs Jahre und Opportunity sogar 15 Jahre in Betrieb. Die Europa Clipper ist für eine ähnliche Langlebigkeit konzipiert.
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Der Hauptkörper der Raumsonde ist 5 m hoch, aber wenn ihre stromerzeugenden Solarpaneele ausgefahren sind, erstreckt sie sich über 30 m – etwa so lang wie ein Basketballfeld – um die maximale Energie von der ferne Sonne aufzufangen. Sie ist mit 24 Triebwerken ausgestattet, die es ihr ermöglichen werden, sehr präzise Manöver auszuführen.
