Sejak ituCassini Misi memasuki sistem Saturnus dan mulai mempelajari bulan-bulannya, Enceladus telah menjadi sumber minat utama. Setelah penyelidikan mendeteksi gumpalan air dan molekul organik yang meletus dari wilayah kutub selatan bulan, para ilmuwan mulai berspekulasi bahwa Enceladus mungkin memiliki lautan air hangat di bagian dalamnya - mirip dengan Europa bulan Jupiter dan benda-benda lain di Tata Surya kita.
Di masa depan, NASA berharap untuk mengirim misi lain ke sistem ini untuk lebih mengeksplorasi bulu-bulu ini dan interior Enceladus. Misi ini kemungkinan akan mencakup instrumen baru yang baru-baru ini diumumkan oleh NASA, yang dikenal sebagai Submillimeter Enceladus Life Fundamentals Instrument (SELFI). Instrumen ini, yang diusulkan oleh tim dari NASA Goddard Space Flight Center, baru-baru ini menerima dukungan untuk pengembangan lebih lanjut.
Sebelum Cassini Misi, para ilmuwan berpikir bahwa permukaan Enceladus membeku. Namun, Cassini data mengungkapkan sedikit goyangan di orbit bulan yang menyarankan keberadaan lautan dalam. Sama seperti Europa, ini disebabkan oleh kekuatan pasang surut yang menyebabkan pelenturan di inti, yang menghasilkan cukup panas untuk menahan air cair di interior. Di sekitar kutub selatan, ini menghasilkan retakan es yang terbuka dan membentuk celah.
Itu Cassini misi juga menemukan gumpalan yang berasal dari sekitar 100 celah yang berbeda yang terus-menerus memuntahkan partikel es, uap air, karbon dioksida, metana, dan gas lainnya ke ruang angkasa. Untuk mempelajari ini lebih dekat, NASA telah mengembangkan beberapa instrumen ambisius yang akan mengandalkan gelombang milimeter atau frekuensi radio (RF) untuk menentukan komposisi mereka dan mempelajari lebih lanjut tentang lautan interior Enceladus.
Menurut Investigator Utama SELFI, Gordon Chin, SELFI menunjukkan peningkatan yang signifikan atas perangkat panjang gelombang submillimeter yang ada. Setelah dikerahkan, itu akan mengukur jejak bahan kimia dalam gumpalan air dan pesta es yang secara berkala berasal dari celah selatan Enceladus, juga dikenal sebagai "Garis-garis Harimau". Selain mengungkapkan komposisi kimia laut, instrumen ini juga akan menunjukkan potensi untuk mendukung kehidupan.
Di Bumi, ventilasi hidrotermal adalah rumah bagi ekosistem yang berkembang, dan bahkan diduga menjadi tempat di mana kehidupan pertama kali muncul di Bumi. Karenanya mengapa para ilmuwan sangat ingin mempelajari aktivitas hidrotermal pada bulan-bulan seperti Enceladus, karena ini dapat mewakili tempat yang paling mungkin untuk menemukan kehidupan ekstra-terestrial di Tata Surya kita. Seperti yang ditunjukkan Chin dalam pernyataan pers NASA:
“Panjang gelombang submillimeter, yang berada dalam kisaran radio frekuensi sangat tinggi, memberi kita cara untuk mengukur jumlah berbagai jenis molekul dalam gas dingin. Kami dapat memindai semua bulu untuk melihat apa yang keluar dari Enceladus. Uap air dan molekul lain dapat mengungkapkan beberapa kimia laut dan memandu pesawat ruang angkasa ke jalur terbaik untuk terbang melalui bulu-bulu untuk melakukan pengukuran lainnya secara langsung. "
Molekul seperti air, karbon dioksida, dan unsur-unsur lain menyiarkan frekuensi radio tertentu, yang sensitif terhadap spektrometer submilimeter. Garis spektral sangat diskrit, dan intensitas siarannya dapat digunakan untuk mengukur keberadaannya. Dengan kata lain, instrumen seperti SELFI tidak hanya akan dapat menentukan komposisi kimia laut interior Enceladus, tetapi juga kelimpahan bahan kimia tersebut.
Selama beberapa dekade, spektrometer telah digunakan dalam ilmu ruang untuk mengukur komposisi kimia planet, bintang, komet, dan target lainnya. Baru-baru ini, para ilmuwan telah berusaha untuk memperoleh spektrum dari planet-planet yang jauh untuk menentukan komposisi kimia atmosfer mereka. Ini sangat penting dalam hal menemukan exoplanet yang berpotensi dihuni, karena uap air, nitrogen, dan gas oksigen diperlukan untuk kehidupan seperti yang kita ketahui.
Melakukan pemindaian dalam pita submillimeter adalah proses yang relatif baru, karena instrumen sensitif-submillimeter rumit dan sulit dibangun. Tetapi dengan bantuan dana penelitian dan pengembangan NASA, Chin dan rekan-rekannya meningkatkan sensitivitas instrumen menggunakan penguat yang akan meningkatkan sinyal menjadi sekitar 557 GHz. Ini akan memungkinkan SELFI untuk mendeteksi jejak air dan gas yang datang dari permukaan Enceladus.
Peningkatan lainnya termasuk sistem pemrosesan data frekuensi radio yang lebih hemat energi dan fleksibel, serta spektrometer digital canggih untuk sinyal RF. Peningkatan yang terakhir ini akan menggunakan sirkuit yang dapat diprogram berkecepatan tinggi untuk mengubah data RF menjadi sinyal digital yang dapat dianalisis untuk mengukur jumlah gas, suhu, dan kecepatan dari bulu Enceladus.
Peningkatan ini akan memungkinkan SELFI untuk secara simultan mendeteksi dan menganalisis 13 jenis molekul berbeda, yang mencakup berbagai isotop air, metanol, amonia, ozon, hidrogen peroksida, sulfur dioksida, dan natrium klorida (alias garam). Di luar Enceladus, Chin percaya tim dapat secara memadai meningkatkan instrumen untuk misi yang akan datang. "SELFI benar-benar baru," katanya. "Ini adalah salah satu instrumen submillimeter paling ambisius yang pernah dibangun."
Misalnya, dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah melihat aktivitas bulu-bulu yang berasal dari permukaan Europa. Di sini juga, aktivitas ini diyakini sebagai hasil dari aktivitas panas bumi, yang mengirimkan bulu-bulu air hangat dari lautan interior bulan ke permukaan. Sudah, NASA berharap untuk memeriksa bulu-bulu ini dan orang-orang di Enceladus menggunakan James Webb Space Telescope, yang akan digunakan pada 2019.
Kemungkinan lain adalah untuk melengkapi Europa Clipper yang diusulkan - yang akan diluncurkan antara 2022 dan 2025 - dengan instrumen seperti SELFI. Paket instrumen untuk penyelidikan ini sudah memanggil spektrometer, tetapi gelombang submillimeter dan perangkat RF yang ditingkatkan dapat memungkinkan untuk melihat lebih rinci pada bulu-bulu Europa. Data ini pada gilirannya dapat menyelesaikan debat yang telah berlangsung selama puluhan tahun, apakah interior Europa mampu mendukung kehidupan.
Dalam beberapa dekade mendatang, salah satu prioritas terbesar eksplorasi ruang angkasa adalah menyelidiki "Dunia Laut" Tata Surya untuk tanda-tanda kehidupan. Untuk melihat ini, NASA dan badan antariksa lainnya sibuk mengembangkan alat yang diperlukan untuk mengendus semua indikator kimia dan biologis. Dalam satu dekade, dengan sedikit keberuntungan, kita mungkin menemukan bahwa kehidupan di Bumi bukan pengecualian, tetapi bagian dari norma yang lebih besar.
