U tišini međuplanetarnog prostora, na putu prema dalekom Jupiterovom sustavu, NASA-ina najambicioznija sonda dosad, Europa Clipper, okrenula je svoje moćne instrumente prema neočekivanoj meti – Marsu. Ovaj pomno isplanirani prelet Crvenog planeta, koji se dogodio u ožujku ove godine, nije bio samo ključan navigacijski manevar, već i jedinstvena prilika za testiranje jednog od najvažnijih instrumenata na letjelici u realnim svemirskim uvjetima. Znanstvenici su sada, nakon detaljne analize prikupljenih podataka, s oduševljenjem potvrdili potpuni uspjeh testa. Radarski sustav sonde funkcionirao je besprijekorno, otvarajući put budućim revolucionarnim otkrićima na Jupiterovom ledenom mjesecu Europi.

Sonda Europa Clipper, lansirana s Floride 14. listopada 2024. godine, iskoristila je gravitaciju Marsa kako bi dobila potrebno ubrzanje i usmjerila svoju putanju prema vanjskom dijelu Sunčevog sustava. No, znanstveni tim misije vidio je u ovom preletu zlatnu priliku. Dok je letjelica jurila iznad Marsovih vulkanskih ravnica, na visinama koje su se kretale od 5.000 do svega 884 kilometra iznad površine, njezin sofisticirani radarski instrument REASON bio je uključen punih 40 minuta. Tijekom tog vremena, instrument je emitirao i primao radio valove, skenirajući Marsovu površinu i podpovršinske slojeve, stvarajući pritom jedinstveni "radargram" koji je znanstvenicima pružio neprocjenjive podatke o njegovoj učinkovitosti.

REASON: Oči koje će prodrijeti ispod Europinog leda

Instrument REASON, čiji akronim označava Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface, predstavlja srce istraživačkih sposobnosti sonde Europa Clipper. Njegova primarna zadaća nije istraživanje Marsa, već prodiranje kroz debelu ledenu koru Jupiterovog mjeseca Europe. Znanstvenici vjeruju da se ispod te ledene ljuske, debele možda i desecima kilometara, skriva ogroman ocean tekuće slane vode – jedan od najizglednijih kandidata za postojanje izvanzemaljskog života u našem Sunčevom sustavu. Sposobnost radara da prodre duboko ispod površine omogućit će znanstvenicima stvaranje detaljne trodimenzionalne karte ledene kore, otkrivajući njezinu složenu strukturu, debljinu i moguće promjene. Ključni cilj je locirati potencijalne džepove tekuće vode unutar samog leda, koji bi mogli biti povezani s oceanom ispod, te u konačnici potvrditi postojanje i izmjeriti dubinu tog skrivenog vodenog svijeta.

Osim "gledanja" u dubinu, REASON će igrati ključnu ulogu u karakterizaciji Europine površine. Njegovi će podaci pomoći u mapiranju topografskih značajki poput kaotičnih terena, pukotina i grebena koji presijecaju ledenu površinu. Povezivanjem ovih površinskih formacija s podpovršinskim strukturama, znanstvenici se nadaju razumjeti dinamičke procese koji oblikuju Europu, uključujući i mehanizme kojima bi materijal iz oceana mogao dospjeti na površinu. Ovi procesi su od vitalnog značaja za astrobiologiju, jer bi takav materijal mogao sadržavati kemijske tragove, ili biosignature, koji ukazuju na postojanje života.

Zašto je testiranje u svemiru bilo neophodno?

Provesti ovako detaljan test radara na Zemlji bilo je praktički nemoguće zbog jedinstvene i grandiozne konstrukcije sonde Europa Clipper. Instrument REASON koristi dva para tankih antena koje se protežu iz ogromnih solarnih panela, dosežući raspon od čak 17,6 metara. Sami solarni paneli su monumentalni – njihov ukupni raspon jednak je veličini košarkaškog igrališta. Takva površina nužna je kako bi sonda prikupila dovoljno sunčeve svjetlosti u orbiti oko Jupitera, gdje je Sunčeva svjetlost oko 25 puta slabija nego na Zemlji.

Prije lansiranja, inženjeri su proveli sve moguće testove u kontroliranim uvjetima. U NASA-inom Laboratoriju za mlazni pogon (JPL) u Južnoj Kaliforniji, inženjerski modeli antena testirani su na otvorenom. Međutim, stvarni letački hardver, jednom kada je izrađen, morao se držati u sterilnim uvjetima unutar goleme čiste sobe, gdje je sonda i sastavljena. Za potpuno testiranje sposobnosti radara da emitira signal i primi njegov "jasan odjek", bila bi potrebna komora dugačka gotovo 80 metara, što je bilo neizvedivo. Stoga je prelet Marsa, planeta čiju topografiju znanstvenici desetljećima proučavaju, poslužio kao savršeni prirodni laboratorij za kalibraciju i provjeru performansi instrumenta.

Uspjeh koji obećava buduća otkrića

Podaci prikupljeni tijekom 40-minutnog rada radara iznad Marsa bili su izuzetno bogati, s ukupno 60 gigabajta informacija. Inženjeri su gotovo odmah znali da instrument radi prema specifikacijama, no puni skup podataka postao je dostupan za detaljnu analizu tek sredinom svibnja. "Iz preleta smo dobili apsolutno sve čemu smo se nadali," izjavio je Don Blankenship sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu, glavni istraživač instrumenta REASON. "Cilj je bio utvrditi spremnost radara za misiju na Europi, i on je u potpunosti uspio. Svaki dio instrumenta dokazao je da radi točno onako kako smo zamislili."

Ovaj uspješni test nije samo tehničko postignuće; on predstavlja ogroman poticaj za znanstveni tim. Sada imaju stvarne podatke s kojima mogu vježbati, uspoređivati ih s postojećim modelima i usavršavati metode obrade koje će koristiti kada stignu do Europe. "Inženjeri su bili uzbuđeni što je njihov test tako savršeno uspio," rekla je Trina Ray, zamjenica znanstvenog menadžera misije u JPL-u. "Znanstveni tim sada ima prednost jer uči kako obrađivati podatke i razumjeti ponašanje instrumenta. Vježbaju mišiće, baš kao što će to raditi kod Europe."

Dugo putovanje do Jupitera i glavni ciljevi misije

Putovanje sonde Europa Clipper do Jupiterovog sustava dugo je i složeno, protežući se na gotovo 2,9 milijardi kilometara. Nakon Marsove gravitacijske "praćke", sonda će se vratiti prema unutarnjem Sunčevom sustavu kako bi iskoristila još jednu gravitacijsku asistenciju, ovoga puta od Zemlje, tijekom 2026. godine. Taj manevar dat će joj konačno ubrzanje potrebno da stigne do svog cilja. Trenutno se letjelica nalazi na udaljenosti od oko 450 milijuna kilometara od Zemlje.

Kada stigne u Jupiterov sustav, Europa Clipper neće ući u orbitu oko samog mjeseca Europe, već oko Jupitera. Takva putanja omogućit će sondi da izvede desetke bliskih preleta Europe, smanjujući izloženost štetnom zračenju zarobljenom u Jupiterovom snažnom magnetskom polju. Tri glavna znanstvena cilja misije su: utvrditi debljinu ledene kore i njezinu interakciju s oceanom ispod, istražiti sastav površine i podpovršinskih slojeva te detaljno karakterizirati geologiju mjeseca. Detaljno istraživanje Europe pomoći će znanstvenicima da bolje razumiju astrobiološki potencijal za nastanjive svjetove izvan našeg planeta, donoseći odgovore na jedno od najdubljih pitanja čovječanstva: jesmo li sami u svemiru? Uspješan test radara iznad Marsa ključan je korak na putu prema tim odgovorima. Više informacija o misiji možete pronaći na službenim stranicama NASA-e.