Gledano sa astrobiološke tačke, Enceladus je svakako jedan od najinteresantnijih objekata u Sunčevom sistemu, zahvaljujući globalnom podzemnom okeanu i hidrotermalnim izvorima. Ali ono što stvarno impresionira to je da je preko skoro stotinu gejzira na južnom polu moguće teoretski analizirati taj okean bez spuštanja na površinu. Iako je (od nedavno pokojni) 'Cassini' pokušao da analizira džetove, on za to nije bio konstruisan jer se u vreme njegovog lansiranja o njima nije ni sanjalo. Zato je očigledno da nam se valja vratiti na Enceladus.
Vodeno-metansko-ugljendioksidno-azotni gejziri na južnom polu na 6. po veličini Saturnovog meseca.
Misija "Enceladus[1] Life Finder" (ELF) je prvi put predložena Nasi 2015. godine u okviru njenog najjeftinijeg programa "Discovery", ali nije uspela da se uglavi u postojeći budžet. Zato je dve godine kasnije predložena za sledeću misiju klase "New Frontiers", koja podrazumeva veća sredstva (do $1 milijarde). Ako kojim slučajem 2019. pobedi na konkursu, misija će biti lansirana 2024. godine. Konkurencija će biti oštra, jer će direktorat Nase morati da odluči između Venerinog lendera, misije koja treba da poseti 2-3 Trojanca, sonde koja bi donela uzorke sa neke komete ili sa Mesečevog južnog pola, i sl.
Sonda "ELF" za proučavanje Enkelada. Planirano je da proleće kroz džetove gejzira i hemijski ih analizira.
Ako 2019. NASA odluči da finansira misiju ka Saturnu, nova letilica klase "New Frontier" će dobiti zadatak da istraži postoji li možda život na Enkeladu [za pare će se boriti zapravo 12 letilica, sa različitim ciljevima. Za život na Enkeladu konkuriše i misija "Enceladus Life Signatures and Habitability" (ELSAH) a tu je i predlog helikoptera "Dragonfly" koji bi istraživao Titan, i sl.]
Od 96 do 99% džetova čini vodena para, amonijaka je 1,3% a metana i CO2 je oko 0,3%.
Pukotine u ledu kroz koje prolaze čudnovati gejziri.
Gejziri vodene pare na Enkeladu u proseku izbacuju 200 kg materijala u sekundi. Temperatura na površini iznosi samo -198°C. Iako je mali, na površine se nalaze mnoge različitosti – od starih, velikih kratera do mladih tektonskih deformacija, ne starijih od 100 miliona godina.
Gejziri Enkelada su povezani sa unutrašnjim okeanom preko kore leda debele oko 35 km.
Raspored gustine gasova u džetovima na južnom polu Enkelada.
Raspored čestica prašine i leda na Enkeladu.
Koncept 'ELF' je prostiji nego druge, složenije misije koje bi trebale da donesu uzorke na Zemlju, kao što je 'LIFE' ('Life Investigation For Enceladus'). 'ELF' će koristiti maseni spektrometar visoke rezolucije za analizu gasova i čestica iz Enkeladovih gejzira i određivanje njihovog hemijskog sastava. Dva glavna instrumenta biće MASPEX (Mass Spectrometer for Planetary Exploration) i ENIJA (Enceladus Icy Jet Analyzer). MASPEX će analizirati gasove iz džetova, dok će ENIJA biti usredsređena na čestice prašine i leda. Ali kako ćemo znati da organske supstance koje će možda detektovati ti instrumenti potiču od nekih životnih formi? U tri koraka. U prvom će trebati potražiti karakterističnu distribuciju aminokiselina (gradivnih blokova proteina) koje moraju da poseduju svi poznati oblici života. Drugi korak će sadržati analizu lipida[2] i proveru da li se ponašaju po određenim pravilima koja nameće njihov sastav. I konačno, treći korak će uporediti proporcije izotopa ugljenika i vodonika sa proporcijama metana i drugih kompleksnijih alkana. Ova tri testa su vrlo uopštena i trebalo bi da bez problema otkriju bilo koji mikroorganizam koji se temelji na vodi koja sadrži aminokiseline i lipide u svojim biološkim procesima.
Glavni 'ELF-ovi' instrumenti: MASPEX i ENIJA.
Spektralna rezolucija MASPEX-a u poređenju sa masenim spektrometrom INMS sa "Cassinija".
Detalj masenog spektrometra ENIJA.
Da bi što više prištedeli, 'ELF' će koristiti solarne panele umesto RTG-ove, i postati prva sonda koja će koristiti solarnu energiju na tolikoj udaljenosti od Sunca. Paneli će biti veliki i jako efikasni – tipa ROSA (Roll Out Solar Array), tako da će moći da stvaraju najmanje 325 vata.
Trajektorija dolaska do prstenastog sveta zavisiće od snage lansirne rakete[3]. Kada stigne do Saturna, 'ELF' će iskoristiti Titanovu gravitaciju tokom tri fly-bya da bi dostigao finalnu naučnu orbitu, imitirajući "Cassinijeve" manevre (u Saturnovom sistemu ne postoje neki drugi veliki meseci, tako da sonde mogu da koriste samo Titan za sprovođenje manevara gravitacionih asistencija). Tokom 2 godine trajanja, primarna misija će sadržavati između 8 i 10 Enkeladovih fly-bya kroz gejzire. Sonda će presecati džetove na visini od oko 50 km brzinom od nekih 18.000 km/h (5 km/s), tako da će solarni paneli morati da budu orijentisani "na nož" da ne budu unušteni. Međutim, gustina tih gejzira je prilično mala. Sonda će se sudarati sa samo 0,00005 grama materijala po kvadratnom santimetru tokom 50-kilometarskog putovanja kroz džetove. Zapravo, tako visoka brzina preletanja odabrana je radi jonizacije ali ne i fragmentacije kompleksnih organskih molekula ako postoje, olakšavajući njihovu detekciju.
'ELF-ova' naučna orbita i njene faze.
'ELF' će morati da proleti kroz gejzire da bi odredio njihov sastav.
'ELF-ova' naučna orbita će imati period od ~62 dana da bi se dobilo dovoljno vremena da se napune brodski akumulatori i pošalju podaci na Zemlju. Pored detektovanja organskih materija, 'ELF' će moći da odredi temperaturu okeana i njegovih hidrotermalnih mlazeva sa greškom ne većom od 100°C (što nije loše za brod koji neće biti u dodiru sa okeanom), kao i da izračuna pH okeana sa maksimalnom greškom od jedne jedinice. Takođe će moći da odrede količinu energije koju stvaraju oksidaciono-redukcione reakcije, ključni podatak za otkrivanje koliko je Enkeladov okean atraktivan za mikroorganizme. Biće takođe interesantno upoznati hemijsku evoluciju ovog meseca, jer neke teorije sugerišu da je vrlo mlad te da je njegova geološka aktivnost povremena. Ako se to ispostavi kao tačno, njegov biološki interes će se znatno smanjiti. Zato će 'ELF' meriti rasprostranjenost nekoliko neutralnih hemijskih jedinjenja (npr. acetilena) kako bi se utvrdilo da li su izmenjeni pod uticajem temperature. Još jedna interesantna stvar na koju treba da obrate pažnjubiće da se otkrije da li azot u džetovima dolazi iz amonijaka ili azotnih molekula, pa će se zato meriti proporcija azota i argona.
'ELF-ova' naučna orbita i raspored merenja svakog instrumenta tokom misije.
Poređenje veličina Zemlje, našeg Meseca i Saturnovog Enkelada.
Lično, oduševljava me ideja da postoji mogućnost da otkrijemo život u Sunčevom sistemu "na daljinu", bez spuštanja na površinu ovog malog i fascinantnog tela lociranog 1.500 miliona kilometara od Sunca. Da li ima ikog ko sumnja u našu potrebu da pošaljemo robota na Enkelad što pre?
[1] Povremeno volim da podsetim da se Enceladus na našem jeziku kaže Enkelad – bio je to jedan od titana koga je posle popune ubio Zevs i sahranio u vulkanu Etna.
[2] U svim nama poznatim životnim oblicima, lipidi (masti, steroli, vitamini, trigliceridi, fosfolipidi itd.) služe za čuvanje energije i ulaze u sastav ćelijskih membrana.
[3] U slučaju "Cassinija" to je bilo ovako: lansiranje je bilo u oktobru 1997, prva gravitaciona asistencija Venere je usledila u aprilu 1998, a druga u junu 1999. Zatim je dva meseca kasnije, radi ubrzanja, sonda proletela pored Zemlje, a onda iz istog razloga i pored Jupitera krajem 2000. godine. Konačno, u orbitu oko Saturna, sonda je ušla u julu 2004. Putovanje od Zemlje do cilja je trajalo 2.451 dan, tj. 6 godina i 8,5 meseci, nakon čega je usledilo istraživanje Saturna koje je trajalo 13 godina i 76 dana. Ispada da je trećina vremena misije protekla u putovanju do tamo!
, 
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
