Antara Europa Clipper dan Europa Lander yang diusulkan, NASA telah menjelaskan bahwa mereka bermaksud mengirim misi ke bulan sedingin es Jupiter ini dalam dekade mendatang. Sejak itu Voyager 1 dan 2 Penyelidikan melakukan flybys bersejarah mereka di bulan pada tahun 1973 dan 1974 - yang menawarkan indikasi pertama dari lautan air hangat di bagian dalam bulan - para ilmuwan telah berhasrat untuk memuncak di bawah permukaan dan melihat apa yang ada di sana.
Menjelang akhir ini, NASA telah mengeluarkan hibah kepada tim peneliti dari Arizona State University untuk membangun dan menguji seismometer yang dirancang khusus yang akan digunakan pendarat untuk mendengarkan interior Europa. Dikenal sebagai Seismometer untuk Menjelajahi Subsurface of Europa (SESE), perangkat ini akan membantu para ilmuwan menentukan apakah interior Europa kondusif untuk kehidupan.
Menurut profil untuk Europa Lander, mikrofon ini akan dipasang ke robot probe. Setelah mencapai permukaan bulan, seismometer akan mulai mengumpulkan informasi tentang lingkungan bawah permukaan Europa. Ini akan mencakup data tentang pasang surut alami dan gerakan di dalam cangkang, yang akan menentukan ketebalan permukaan es.
Ini juga akan menentukan apakah permukaan memiliki kantong-kantong air - yaitu danau bawah permukaan - dan melihat seberapa sering air naik ke permukaan. Untuk beberapa waktu, para ilmuwan menduga bahwa "medan kekacauan" Europa akan menjadi tempat yang ideal untuk mencari bukti kehidupan. Ciri-ciri ini, yang pada dasarnya merupakan tumpukan bukit, retakan, dan dataran yang bercampur aduk, diyakini sebagai tempat di mana samudera bawah permukaan berinteraksi dengan kerak es.
Dengan demikian, bukti molekul organik atau organisme biologis akan lebih mudah ditemukan di sana. Selain itu, para astronom juga mendeteksi gumpalan air yang berasal dari permukaan Europa. Ini juga dianggap sebagai salah satu taruhan terbaik untuk menemukan bukti kehidupan di pedalaman. Tetapi sebelum mereka dapat dieksplorasi secara langsung, menentukan di mana reservoir air berada di bawah es dan jika mereka terhubung ke lautan interior adalah yang terpenting.
Dan di sinilah instrumen seperti SESE akan ikut bermain. Hongyu Yu adalah insinyur sistem eksplorasi dari School of Earth and Space Exploration ASU dan pemimpin tim SESE. Seperti yang ia nyatakan dalam sebuah artikel terbaru oleh ASU Now, “Kami ingin mendengar apa yang dikatakan oleh Europa kepada kami. Dan itu berarti menempatkan 'telinga' yang sensitif di permukaan Europa. "
Sementara gagasan tentang Europa Lander masih dalam tahap pengembangan konsep, NASA berupaya mengembangkan semua komponen yang diperlukan untuk misi semacam itu. Dengan demikian, mereka telah memberikan hibah kepada tim ASU untuk mengembangkan dan menguji seismometer miniatur mereka, yang berukuran tidak lebih dari 10 cm (4 inci) di sisinya dan dapat dengan mudah dipasang di atas pendarat robot.
Lebih penting lagi, seismometer mereka berbeda dari desain konvensional karena tidak bergantung pada sensor massa-dan-pegas. Desain seperti itu akan tidak cocok untuk misi ke badan lain di Tata Surya kita karena itu perlu diposisikan tegak, yang mengharuskan itu ditanam dengan hati-hati dan tidak terganggu. Terlebih lagi, sensor harus ditempatkan dalam ruang hampa untuk memastikan pengukuran yang akurat.
Dengan menggunakan sistem mikro-listrik dengan elektrolit cair untuk sebuah sensor, Yu dan timnya telah menciptakan seismometer yang dapat beroperasi di bawah berbagai kondisi yang lebih luas. "Desain kami menghindari semua masalah ini," katanya. “Desain ini memiliki sensitivitas tinggi terhadap berbagai getaran, dan dapat beroperasi di segala sudut permukaan. Dan jika perlu, mereka dapat menyentuh tanah dengan keras saat mendarat. ”
Sebagaimana Lenore Dai - seorang insinyur kimia dan direktur Sekolah Teknik Permasalahan, Transportasi dan Energi ASU - menjelaskan, desain tersebut juga membuat SESE sangat cocok untuk menjelajahi lingkungan ekstrem - seperti permukaan es Eropa yang beku. "Kami senang pada kesempatan untuk mengembangkan elektrolit dan polimer di luar batas suhu tradisional mereka," katanya. "Proyek ini juga mencontohkan kolaborasi lintas disiplin ilmu."
SESE juga dapat melakukan pemukulan tanpa mengorbankan pembacaan sensornya, yang diuji ketika tim memukulnya dengan palu godam dan menemukan bahwa itu masih bekerja setelahnya. Menurut seismolog Edward Garnero, yang juga anggota tim SESE, ini akan berguna. Lander biasanya memiliki enam hingga delapan kaki, katanya, yang bisa dikawinkan dengan seismometer untuk mengubahnya menjadi instrumen ilmiah.
Memiliki banyak sensor pada pendarat ini akan memberi para ilmuwan kemampuan untuk menggabungkan data, memungkinkan mereka untuk mengatasi masalah getaran seismik variabel yang direkam oleh masing-masing. Dengan demikian, memastikan bahwa mereka kasar adalah suatu keharusan.
“Seismometer perlu terhubung dengan tanah yang kokoh agar dapat beroperasi paling efektif. Jika setiap kaki membawa seismometer, ini bisa didorong ke permukaan saat mendarat, membuat kontak yang baik dengan tanah. Kami juga dapat memilah sinyal frekuensi tinggi dari yang panjang gelombang lebih panjang. Misalnya, meteorit kecil yang mengenai permukaan tidak terlalu jauh akan menghasilkan gelombang frekuensi tinggi, dan gelombang tarik-menarik gravitasi dari Jupiter dan bulan-bulan tetangga Europa akan menghasilkan gelombang yang panjang dan lambat. "
Perangkat seperti itu juga bisa membuktikan penting untuk misi "dunia laut" lainnya di dalam Tata Surya, yang meliputi Ceres, Ganymede, Callisto, Enceladus, Titan dan lainnya. Pada tubuh-tubuh ini juga, diyakini bahwa kehidupan bisa sangat baik ada di lautan air hangat yang terletak di bawah permukaan. Dengan demikian, seismometer yang padat dan kokoh yang mampu bekerja di lingkungan bersuhu ekstrem akan ideal untuk mempelajari interiornya.
Terlebih lagi, misi semacam ini akan dapat mengungkapkan di mana lapisan es pada tubuh ini paling tipis, dan karenanya di mana lautan bagian dalam paling mudah diakses. Setelah itu selesai, NASA dan badan antariksa lainnya akan tahu persis ke mana harus mengirim penyelidikan (atau mungkin kapal selam robot). Meskipun kita mungkin harus menunggu beberapa dekade untuk itu!
