בדוק את המכשיר החדש של נאס"א שיחפש חיים באנצ'אלדוס

Pin
Send
Share
Send

מאזקאסיני המשימה נכנסה למערכת שבתאי והחלה ללמוד את ירחיה, אנצלדוס הפך למקור עניין מרכזי. לאחר שהבחון גילה כמויות מים ומולקולות אורגניות שפרצו מאזור הקוטב הדרומי של הירח, מדענים החלו להעלות השערה כי אנצ'אלדוס עשוי להחזיק אוקיינוס ​​מים חמים בפנים שלו - בדומה לירח אירופה של צדק וגופים אחרים במערכת השמש שלנו.

בעתיד, NASA מקווה לשלוח משימה נוספת למערכת זו כדי לחקור עוד יותר את הפלומות הללו ואת פנים אנצ'לדוס. משימה זו עשויה לכלול ככל הנראה מכשיר חדש שהוכרז לאחרונה על ידי נאס"א, המכונה כלי המונשלים הבסיסי של אנסלדוס (Submillimeter Enceladus Life Fundamentals Instrument) (SELFI). מכשיר זה, שהוצע על ידי צוות ממרכז טיסת החלל גודארד בנאס"א, קיבל לאחרונה תמיכה להמשך פיתוח.

לפני קאסיני במשימה, מדענים חשבו כי פני השטח של אנצלדוס היו קפואים מוצקים. למרות זאת, קאסיני נתונים חשפו תנועה קלה במסלולו של הירח שהציעה נוכחות של אוקיינוס ​​פנים. בדומה לאירופה, זה נגרם על ידי כוחות גאות ושפל הגורמים להתכווצות בליבה, המייצרת מספיק חום כדי להחזיק מים נוזליים בפנים. מסביב לקוטב הדרומי, התוצאה היא שהקרח מתפצח ויצר סדקים.

ה קאסיני המשימה גילתה גם פלומות הנובעות מכמאה סדקים שונים אשר מפטרים ברציפות חלקיקים קפואים, אדי מים, פחמן דו חמצני, מתאן וגזים אחרים לחלל. כדי ללמוד זאת מקרוב, נאס"א פיתחה כמה מכשירים שאפתניים שיסמכו על גלי גל מילימטר או תדר רדיו (RF) כדי לקבוע את הרכבם וללמוד עוד על האוקיאנוס הפנימי של אנצ'אלדוס.

על פי החוקר הראשי של SELFI גורדון צ'ין, SELFI מייצג שיפור משמעותי ביחס למכשירים בעלי אורך גל תת-מילמי קיים. לאחר הפריסה, הוא ימדוד עקבות של כימיקלים בכמויות המים והמסיבות הקפואות שנבעו מעת לעת מהסדקים הדרומיים של אנצ'אלדוס, המכונה גם "פסי נמר". בנוסף לחשיפת ההרכב הכימי של האוקיאנוס, מכשיר זה יציין גם את הפוטנציאל לתמיכה בחיים.

על פני כדור הארץ, פתחי אוורור הידרותרמיים הם ביתם של מערכות אקולוגיות משגשגות, ואף נחשדות כמקום בו התפתחו החיים לראשונה על פני כדור הארץ. מכאן שמדענים כל כך להוטים ללמוד פעילות הידרותרמית בירחים כמו אנצ'לדוס, מכיוון שאלו יכולים לייצג את המקום הסביר ביותר למצוא חיים חוץ-ארציים במערכת השמש שלנו. כפי שציין צ'ין בהצהרת עיתונאים של נאס"א:

אורכי גל תת-מילימטר, הנמצאים בטווח הרדיו בתדר גבוה מאוד, נותנים לנו דרך למדוד את הכמות של הרבה מולקולות מסוגים שונים בגז קר. אנו יכולים לסרוק את כל הפלומות כדי לראות מה יוצא מאנדלסדוס. אדי מים ומולקולות אחרות יכולות לחשוף חלק מהכימיה של האוקיאנוס ולהוביל חללית אל הדרך הטובה ביותר לעוף דרך הפלומות כדי לבצע מדידות אחרות ישירות. "

מולקולות כמו מים, פחמן דו חמצני ואלמנטים אחרים משדרים תדרי רדיו ספציפיים, שהספקטרומטר של תת-מילימטר רגיש אליהם. הקווים הספקטראליים מאוד דיסקרטיים, וניתן להשתמש בעוצמה בה הם משדרים בכדי לכמת את קיומם. במילים אחרות, מכשירים כמו SELFI לא יוכלו רק לקבוע את ההרכב הכימי של האוקיאנוס הפנימי של אנצלדוס, אלא גם את השפע של אותם כימיקלים.

מזה עשרות שנים משתמשים בספקטרומטרים במדעי החלל למדידת קומפוזיציות כימיות של כוכבי לכת, כוכבים, שביטים ומטרות אחרות. לאחרונה ניסו מדענים להשיג ספקטרום מכוכבי לכת מרוחקים כדי לקבוע את ההרכבים הכימיים של אטמוספרותיהם. זה חיוני כשמדובר במציאת exoplanets פוטנציאליים למגורים, מכיוון שאדי מים, חנקן וגז חמצן כל אלה נדרשים לכל החיים כפי שאנו מכירים אותו.

ביצוע סריקות ברצועת התת-מלימיטרים הוא תהליך חדש יחסית, מכיוון שמכשירים רגישים לתת-מנוע הם מורכבים וקשים לבנייה. אך בעזרת מימון המחקר והפיתוח של נאס"א, צ'ין ועמיתיו מגדילים את רגישות המכשיר באמצעות מגבר שיגביר את האות לסביבות 557 ג'יגה הרץ. זה יאפשר ל- SELFI לאתר עקבות אפילו דקים של מים וגזים המגיעים משטח אנצ'לדוס.

שיפורים אחרים כוללים מערכת עיבוד נתונים בתדירות רדיו חסכונית באנרגיה וגמישה יותר, כמו גם ספקטרומטר דיגיטלי משוכלל לאות ה- RF. שיפור אחרון זה יפעיל מעגלים ניתנים לתכנות במהירות גבוהה כדי להמיר נתוני RF לאותות דיגיטליים שניתנים לניתוח כדי למדוד כמויות גז, טמפרטורות ומהירות מהפלומות של אנצ'דלוס.

שיפורים אלה יאפשרו ל- SELFI לאתר ולנתח בו זמנית 13 סוגים שונים של מולקולות, הכוללות איזוטופים שונים של מים, מתנול, אמוניה, אוזון, מי חמצן, דו תחמוצת הגופרית, נתרן כלורי (המכונה מלח). מעבר לאנסדלדוס, צ'ין מאמין שהצוות יכול לשפר די מכשיר למשימות עתידיות מוצעות. "SELFI ממש חדש," אמר. "זהו אחד מכלי התת-מד-השאפתני ביותר שנבנו אי פעם."

לדוגמה, בשנים האחרונות מדענים הבחינו בפעילות פלומה המגיעה מעל פני אירופה. גם כאן, ככל הנראה, פעילות זו היא תוצאה של פעילות גיאו-תרמית, המעבירה משטח מים פנימיים של הירח אל פני השטח. כבר עכשיו, נאס"א מקווה לבחון את הפלומות הללו ואת אלה שנמצאים באנצ'אלדוס באמצעות הטלסקופ החללי ג'יימס ווב, שייצא לפריסה בשנת 2019.

אפשרות נוספת תהיה לצייד את ה- Europa Clipper המוצע - שיועד להשיק בין 2022 ל 2025 - עם מכשיר כמו SELFI. חבילת המכשירים עבור בדיקה זו כבר דורשת ספקטרומטר, אך מכשיר גל תת-רוחב ומשופר RF משופר עשוי לאפשר מבט מפורט יותר על פלומות אירופה. נתונים אלה עשויים לפתור את הוויכוח בן עשרות השנים בשאלה האם פנים אירופה מסוגל לתמוך בחיים או לא.

בעשורים הבאים, אחד העדיפויות הגדולות ביותר לחקר החלל הוא לחקור את "עולמות האוקיאנוס" של מערכת השמש אחר סימני חיים. כדי לראות זאת דרך נאס"א וסוכנויות חלל אחרות עסוקים בפיתוח הכלים הדרושים בכדי לרחרח את כל המדדים הכימיים והביולוגיים. תוך עשור, עם כל מזל, אנו עשויים פשוט לגלות שהחיים על כדור הארץ אינם היוצא מן הכלל, אלא חלק מנורמה גדולה יותר.

Pin
Send
Share
Send