Dopravit sondy na povrch vzdálených ledových těles, jako jsou měsíce Europa a Titan, je jen polovina výzvy. Jakmile tam budou, budou se muset vypořádat s intenzivním kosmickým zářením, extrémně nízkými teplotami i nesmírně tlustou ledovou pokrývkou, pod kterou se může, ale také nemusí, nacházet oceán obsahující život. NASA už na řešeních zmíněných překážek intenzivně pracuje. Jak vypadají?
„Robotické systémy budou čelit kryogenickým teplotám a náročnému terénu, před kterými se budou muset účinně chránit,“ zmínil Hari Nayar z laboratoří proudového pohonu (JPL) NASA. „Jedno z nejzajímavějších míst, kam se můžeme podívat, jsou hloubky zamrzlých oceánů na cizích tělesech. Bohužel to však vyžaduje technologie, které zatím nemáme.“ To je také důvod, proč v rámci programu výzkumu oceánských světů JPL pracují na nástrojích, které budou vozítka a sondy potřebovat pro úspěšný výzkum těchto těles.
Skrze led se provrtáme díky radioaktivnímu plutoniu
První výzvou bude dostat se skrze led. Ledová krusta Europy je podle odhad tlustá mezi 10-20 km. Pokud NASA podcení tloušťku ledu, investuje sonda všechnu svou drahocennou energii na provrtání ledu s nejistým výsledkem, což může vést až k předčasnému konci mise.
Lepší metodou, než je vrtání nebo rozpouštění ledu vyzařováním tepla by mohlo být zařízení, které JPL aktivně vyvíjí ve svých laboratořích. Zařízení by využívalo např. kousku plutonia, které by svým tepelným vyzařováním sloužilo jako zdroj energie a mohlo rozpouštět led pod sondou. Rotující čepel na jejím spodku by poté postupně odkrajovala povolený led stranou a sonda by se tak postupně ponořila do hlubin. Zároveň s tím by mohla analyzovat povolenou ledovou pokrývku a zkoumat tak přítomnost biologických látek.
Vědci zjistili, že se led ve vakuu a hlubokém mrazu chová jako zrnka písku
Sondy však musí být schopny nejen vrtat, ale také se po povrchu rozumně pohybovat po povrchu tělesa. Podle JPL, která podmínky na podobných tělesech detailně zkoumala, se led na podobném povrchu chová jako zrnka písku. Shlukují se do dun, podobně jako u zmrzlých pouští na Marsu, jen ještě studenějších. Naštěstí má vesmírná agentura dostatek dat o vhodných kolech pro podobné podmínky, které získala z misí vozítek Spirit a Opportunity.
Saturnův měsíc Enceladus je posetý plynovými průduchy, které vyvrhují materiál z měsíčního nitra na povrch. Vyvržený materiálem je ideální pro detailní zkoumání. Problémem je, že pro odebrání vzorků budou nezbytné dlouhá ramena, aby bylo možné odběr provést z bezpečné vzdálenosti. Pro tento účel JPL vyvíjí sérii speciálních odběrových mechanismů.
Jak odebrat vzorek na dálku? Pomůže dlouhé rameno i vystřelovací kapsle
Řešení se různí. Některé ze zařízení pro odběr mají podobu dlouhého ramena o délce až 10 metrů. Zde bude výhodou velká přesnost. Na druhou stranu nemusí být 10 metrů dostatek. Zajímavější se v tomto ohledu zdá vystřelovací projektil na laně, který umožní rychlý odběr ze vzdálenosti až 50 metrů. Sonda by projektil jednoduše vystřelila, kapsle by nabrala vzorek, a poté by ji za pomoci navijáku natáhla zpět i s materiálem pro analýzu.
Očekávat vychytávky mimo laboratoře NASA zatím ještě nějakou dobu nemůžeme. „V budoucnosti chceme odpovědět na otázky, zda je na měsících dalších planet naší soustavy život. Týká se to hlavně Europy, Titanu a Enceladu,“ říká Tom Cwik, vedoucí programu JPL. „Pracujeme s vedením NASA na identifikaci specifických řešení, které mohou fungovat, abychom je do 10-15 let připravili na vesmírnou misi.„
