Tecnologías infundidas:cuando la NASA lanza su misión para explorar la luna Europa de Júpiter en la década de 2020, siete instrumentos habilitados por inversiones en tecnología SMD o esfuerzos de desarrollo de vuelos estarán a bordo para ayudar a lograr los objetivos científicos de la misión.

La misión Europa recopilará imágenes de alta resolución de la superficie de la luna, e investigue la composición y estructura de su caparazón interior y helado para determinar si la luna podría ser habitable para formas de vida primitivas. La evidencia de la misión Galileo de la NASA en la década de 1990 sugirió fuertemente que Europa puede contener un vasto océano debajo de su corteza helada. Europa también experimenta grandes fuerzas de marea mientras orbita Júpiter, y estas fuerzas hacen que la luna se flexione, que produce calor en el interior de la luna. Los científicos también creen que el océano de Europa está en contacto directo con su interior rocoso, creando condiciones que podrían ser similares a lugares geológicamente activos en el fondo marino de la Tierra, llamadas zonas hidrotermales. Las zonas hidrotermales de la Tierra albergan una gran cantidad de organismos que prosperan debido a los procesos químicos que ocurren cuando el agua y las rocas interactúan a altas temperaturas. El agua líquida potencial de Europa, combinado con su actividad geológica productora de calor, lo convierten en uno de los lugares más prometedores del sistema solar para buscar signos de la vida actual. Siete de los instrumentos que la NASA seleccionó recientemente para volar en la misión Europa fueron habilitados por inversiones en tecnología SMD o inversiones previas en misiones planetarias (ver tabla en la página 21). Dos de esos instrumentos, MASPEX y REASON, se detallan a continuación.

MASPEX:El espectrómetro de masas para la exploración planetaria / Europa es un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo (TOF) diseñado para determinar la composición de la superficie y el océano subsuperficial de Europa midiendo la atmósfera extremadamente tenue de la luna y cualquier material de superficie expulsado al espacio. MASPEX emplea ópticas de iones de reflectrón dual de conmutación rápida para proporcionar una resolución de alta masa en un instrumento de medio metro de largo. Esta nueva tecnología permite una resolución de masas varios órdenes de magnitud mayor que la de los espectrómetros de masas anteriores volados en misiones de la NASA. MASPEX también es muy sensible.

Puede almacenar más de 100, 000 iones y extraerlos a razón de 2 Khz, proporcionando un rendimiento muy alto y una alta resolución de tiempo. La capacidad de almacenamiento de MASPEX, junto con un criotrap empotrado de más de 100, 000 veces más sensible que los instrumentos anteriores, permite el análisis de trazas orgánicas a niveles inferiores a una parte por mil millones y el análisis isotópico de trazas de gases nobles como el xenón. MASPEX proporciona una nueva y poderosa herramienta para comprender la habitabilidad, origen, y evolución de Europa.

REASON:Radar for Europa Assessment and Sounding:Ocean to Near-surface (REASON) es un instrumento de radar de penetración de hielo de doble frecuencia (9 MHz y 60 MHz) diseñado para caracterizar y sondear la corteza helada de Europa desde la superficie cercana al océano , revelando la estructura oculta de la capa de hielo de Europa y el agua potencial en su interior. REASON también evaluará la estructura y la topografía cercanas a la superficie, así como el estado de la ionosfera de Europa. La señal de longitud de onda más larga (9 MHz) puede atravesar el hielo de Europa con menos interferencia de la rugosidad de la superficie. Sin embargo, Las ondas de radio emitidas por el planeta Júpiter interfieren con la señal, por lo que solo se puede usar en el lado de Europa que mira en dirección opuesta al planeta. La señal de longitud de onda más corta (60 MHz), a diferencia de, no se ve afectado por Júpiter, pero es más susceptible a la interferencia de la rugosidad del hielo de Europa. Juntos, las dos señales lograrán imágenes completas y claras de Europa. Las mediciones de REASON ayudarán a los científicos a determinar el grosor de la capa helada de la luna, buscar evidencia de penachos de agua, y caracterizar los lagos subterráneos y los procesos de intercambio químico. Adicionalmente, Los datos de REASON proporcionarán información valiosa sobre posibles lugares de aterrizaje y terreno para futuras misiones que exploren la superficie de Europa.

Impacto:como parte del conjunto de instrumentos científicos de la misión Europa, MASPEX y REASON permitirán a los científicos aprender más sobre la composición de la luna, incluso si existe un océano debajo de su superficie helada, y si existen condiciones que potencialmente podrían albergar vida. MASPEX será el espectrómetro de masas más sensible jamás volado en el espacio, y analizará la composición de los gases que se encuentran en la atmósfera de Europa. REASON caracterizará el caparazón helado de Europa y el océano que potencialmente se encuentra debajo de él. Otros instrumentos a bordo detectarán la emanación de calor, medir el campo magnético de la luna, y recopile las imágenes más detalladas jamás obtenidas de la superficie de Europa.

Estado y planes futuros:la misión Europa de la NASA ahora está desarrollando MASPEX, RAZÓN, y los otros instrumentos seleccionados para garantizar que estén listos para volar para su lanzamiento a principios de la década de 2020.

Organización patrocinadora:El desarrollo de MASPEX fue financiado conjuntamente por el Southwest Research Institute y por el PSD de la NASA a través del programa ICEE. PSD financió el desarrollo de tecnología para REASON a través del Programa de Definición y Desarrollo de Instrumentos Planetarios (PIDDP) —un programa de tecnología que existía antes del establecimiento de los programas PICASSO y MatISSE— y el Programa ICEE. Consulte la tabla de la página 21 para conocer las fuentes de financiación de PSD y la información de PI para los instrumentos patrocinados por PSD seleccionados para la infusión.