Muchos científicos planetarios creen que la luna Europa de Júpiter es el mejor contendiente de nuestro sistema solar para compartir la distinción de la Tierra de albergar vida. En un artículo publicado en el Journal of Aerospace Engineering de julio de 2007, un ingeniero mecánico británico propone enviar un submarino para explorar los océanos de Europa.
Carl T. F. Ross, profesor de la Universidad de Portsmouth en Inglaterra, ofrece un diseño abstracto de una embarcación submarina construida con un compuesto de matriz metálica. También ofrece sugerencias sobre fuentes de alimentación, técnicas de comunicación y sistemas de propulsión adecuados para tal buque en su documento, "Diseño conceptual de un submarino para explorar los océanos de Europa".
El artículo de Ross evalúa las opciones para construir un submarino capaz de resistir la presión indudablemente alta dentro de los profundos océanos de Europa. Los científicos creen que los océanos de esta luna podrían tener hasta 100 kilómetros de profundidad, más de diez veces más profundo que los océanos de la Tierra. Ross propone un sub cilíndrico de 3 metros de largo con un diámetro interno de 1 metro. Él cree que el acero o el titanio, aunque lo suficientemente fuertes como para soportar la presión hidrostática, no serían adecuados, ya que el buque no tendría flotabilidad de reserva. Por lo tanto, el submarino se hundiría como una roca hasta el fondo del océano. Una matriz metálica o compuesto cerámico ofrecería la mejor combinación de resistencia y flotabilidad.
Ross favorece una pila de combustible para energía, que será necesaria para propulsión, comunicaciones y equipo científico, pero señala que los avances tecnológicos en los años siguientes pueden proporcionar mejores fuentes de energía.
Ross reconoce que una misión submarina a Europa no ocurrirá durante al menos 15-20 años. El científico planetario William B. McKinnon está de acuerdo.
"Es bastante difícil y costoso volver a Europa con un orbitador, mucho menos imaginar un aterrizaje o una entrada al océano", dijo McKinnon, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri. “En algún momento en el futuro, y después de haber determinado el grosor de la capa de hielo, podemos comenzar a abordar seriamente los desafíos de ingeniería. Por ahora, podría ser mejor buscar aquellos lugares donde el océano nos ha llegado. Es decir, sitios de erupciones recientes en la superficie de Europa, cuyas composiciones se pueden determinar desde la órbita ".
El Jet Propulsion Laboratory está trabajando actualmente en un concepto llamado Europa Explorer que entregaría una nave espacial de órbita baja para determinar la presencia (o ausencia) de un océano de agua líquida debajo de la superficie de hielo de Europa. También mapearía la distribución de compuestos de interés para la química prebiótica, y caracterizaría la superficie y el subsuelo para futuras exploraciones. "Este tipo de misión", dice McKinnon, "realmente nos permitiría obtener la prueba dura de que a todos nos gustaría que el océano esté realmente allí, y determinar el grosor de la capa de hielo y encontrar puntos delgados si existen".
McKinnon agregó que un orbitador podría encontrar "puntos calientes" que indican actividad geológica reciente o incluso volcánica y obtener imágenes de alta resolución de la superficie. Esto último sería necesario para planificar cualquier aterrizaje exitoso.
Ligeramente más pequeña que la luna de la Tierra, Europa tiene un exterior casi sin cráteres, lo que significa una superficie relativamente "joven". Los datos de la nave espacial Galileo muestran evidencia de derretimiento cerca de la superficie y movimientos de grandes bloques de corteza helada, similar a icebergs o balsas de hielo en la Tierra.
Si bien las temperaturas de la superficie del mediodía de Europa rondan los 130 K (-142 C, -225 grados F), las temperaturas interiores podrían ser lo suficientemente cálidas como para que exista agua líquida debajo de la corteza de hielo. Este calor interno proviene del calentamiento de las mareas causado por las fuerzas gravitacionales de Júpiter y las otras lunas de Júpiter que empujan el interior de Europa en diferentes direcciones. Los científicos creen que un calentamiento de marea similar impulsa los volcanes en otra luna joviana, Io. Los respiraderos hidrotermales del fondo marino también se han sugerido como otra posible fuente de energía en Europa. En la Tierra, los volcanes submarinos y los respiraderos hidrotermales crean ambientes que sostienen colonias de microbios. Si sistemas similares están activos en Europa, los científicos razonan que la vida también podría estar presente allí.
Entre los científicos hay un gran impulso para llevar a cabo una misión en Europa. Sin embargo, este tipo de misión está compitiendo por fondos contra el objetivo de la NASA de regresar a nuestra propia luna con misiones humanas. El propuesto Júpiter Icy Moon Orbiter (JIMO), una misión de propulsión nuclear para estudiar tres de las lunas de Júpiter, fue víctima de recortes en misiones científicas en el presupuesto del año fiscal 2007 de la NASA.
Ross ha estado diseñando y mejorando submarinos durante más de 40 años, pero esta es la primera vez que diseña una nave para usar en cualquier lugar que no sea la Tierra.
"El mayor problema que veo con el robot submarino es poder perforar o derretir a través de un máximo de 6 km de hielo, que cubre la superficie", dijo Ross. “Sin embargo, el hielo puede ser mucho más delgado en algunos lugares. Es posible que necesitemos un reactor de agua nuclear presurizada a bordo del robot submarino para darnos la potencia y la energía necesarias para lograr esto ”
Mientras Ross propone usar paracaídas para llevar el submarino a la superficie de Europa, McKinnon señala que los paracaídas no funcionarían en la atmósfera casi sin aire de Europa.
Ross ha recibido respuestas muy positivas a su artículo de amigos y colegas, dice, incluido el notable astrónomo británico Sir Patrick Moore. Ross dice que su vida ha girado en torno a los submarinos desde 1959 y considera que este nuevo concepto de submarino en Europa es muy emocionante.
McKinnon clasifica la exploración de Europa como "extremadamente importante".
"Europa es un lugar donde estamos bastante seguros de que tenemos abundante agua líquida, fuentes de energía y elementos biogénicos como carbono, nitrógeno, azufre, fósforo, etc.", dijo. "¿Hay vida, algún tipo de vida, en el océano de Europa? Las preguntas no se vuelven mucho más profundas ".
Escrito por Nancy Atkinson
