La Agencia Espacial Europea (ESA) ha comenzado a preparar una misión para investigar un mundo oceánico alrededor de Júpiter o Saturno. Un equipo de científicos expertos ha presentado sus conclusiones y han identificado la luna Encélado de Saturno como el objetivo más atractivo. La misión seguiría a Juice, LISA y NewAthena como la primera misión de ‘clase grande’ del Voyage 2050, el plan a largo plazo de la ESA para actividades científicas espaciales.
Su tema general, «lunas de los planetas gigantes del Sistema Solar», fue elegido en 2021. Para traducir este tema en conceptos de misión más concretos, la ESA seleccionó un comité de científicos planetarios de primer nivel para aunar sus conocimientos y experiencia. ¿Su tarea? Analizar los méritos científicos de visitar varias lunas de Júpiter o Saturno y ayudar a la ESA a trazar caminos hacia soluciones técnicas innovadoras que harían posible dicha misión.
Las prioridades científicas se establecieron como parte de las recomendaciones del Viaje 2050: la misión debería centrarse en la habitabilidad de un mundo oceánico investigando los vínculos entre su interior y su entorno, así como buscando signos de vida pasada o presente, y buscando Identificar la química que permite la vida en la superficie.
«Los conceptos de misión que hemos recomendado proporcionarían un enorme rendimiento científico, impulsarían nuestro conocimiento y serían fundamentales para la detección exitosa de biofirmas en lunas heladas», dice Zita Martins, astrobióloga del Instituto Superior Técnico, quien presidió el equipo de científicos planetarios.
“Estoy muy feliz de haber formado parte de este proceso, viendo de primera mano los primeros pasos que potencialmente conducirán a la investigación de las lunas de los planetas gigantes por parte de la ESA. La búsqueda de condiciones habitables y de señales de vida en el Sistema Solar es un desafío desde el punto de vista científico y tecnológico, ¡pero muy emocionante!”.
Una misión realista
Por supuesto, los grandes sueños siempre deben mantenerse dentro de los límites de lo que es técnicamente viable y económicamente asequible. Mientras el equipo de Martin se centraba en la ciencia, los equipos de ingenieros del Centro de Diseño Concurrente (CDF) de la ESA analizaron qué tipo de misión sería realista teniendo en cuenta las tecnologías que esperamos que se desarrollen en las próximas dos décadas.
«Encargamos tres estudios a la FCD centrados en las lunas más prometedoras: Europa de Júpiter y Encelado y Titán de Saturno«, explica Frederic Safa, jefe del Departamento de Misiones Futuras de la ESA. “El equipo de científicos trabajó estrechamente con los ingenieros de la CDF en los objetivos de cada estudio. Los resultados ayudaron a determinar qué se puede hacer con los recursos que tendremos en la década de 2040”.
Con el objetivo de lograr una ciencia transformadora, considerando las características de cada luna y las futuras misiones planificadas a Júpiter y los mundos oceánicos de Saturno, los científicos identificaron la luna Encélado de Saturno como el objetivo más atractivo, seguida por la luna Titán de Saturno y luego la luna Europa de Júpiter.
Ninguna agencia espacial ha aterrizado jamás en la pequeña Encélado. Y, sin embargo, tiene un enorme potencial para la nueva ciencia, particularmente en el ámbito de la habitabilidad. En general, se acepta que existen tres condiciones para que un «ambiente habitable» pueda sustentar potencialmente la vida tal como la conocemos: la presencia de agua líquida, una fuente de energía y un conjunto específico de elementos químicos.
Encélado marca las tres casillas. Las columnas que arrojan a través de su corteza helada son ricas en compuestos orgánicos, algunos de los cuales son clave para la vida. El océano también parece contener una poderosa fuente de energía química que podría alimentar a los organismos vivos.
El impacto de una misión de este tipo podría ser enorme. Ofrecería a Europa, una vez más, un asiento delantero único en la ciencia del Sistema Solar. “Nunca antes se había realizado una investigación sobre signos de vida pasada o presente alrededor de Saturno. Garantizaría el liderazgo de la ESA en ciencia planetaria durante las próximas décadas”, afirma la directora de Ciencia de la ESA, la profesora Carole Mundell.
Basándose en el Explorador de Lunas Icy de Júpiter (Juice) de la ESA y la misión Cassini-Huygens de Nasa/ESA/ASI para visitar Saturno y aterrizar en Titán, esta nueva misión llevaría instrumentación de próxima generación capaz de revelar secretos inimaginables de un mundo oceánico como Encelado.
Podría lanzarse para el 2040
La ESA podría lanzar una misión de este tipo a principios de la década de 2040 con Ariane 6, llegando a su destino aproximadamente una década después. Al estilo de Juice y Cassini-Huygens, la misión, si apunta hacia Encélado o Titán, podría realizar un recorrido fantástico en el sistema de Saturno, abarcando sobrevuelos de otras lunas desconcertantes, antes de una gran investigación en primer plano del objetivo elegido.
Para avanzar significativamente en las ambiciones europeas en ciencia planetaria, el equipo consideró que la nueva misión debe recolectar una muestra del mundo oceánico, ya sea usando un módulo de aterrizaje o volando cerca de la superficie para barrer el material expulsado por las columnas. Una misión a Encelado aterrizaría en el polo sur de la luna, con una fina corteza, para recolectar material oceánico expulsado, mientras que una misión a Titán debería centrarse en los sedimentos del lago. En cualquier caso, un laboratorio a bordo equipado con instrumentos miniaturizados y altamente sensibles desentrañaría los secretos bioquímicos del material recolectado.
Al igual que Juice y Cassini-Huygens, la misión a las ‘lunas de los planetas gigantes del Sistema Solar’ involucrará a las capacidades industriales y de ingeniería más destacadas de Europa para hacer frente a enormes desafíos, incluida la energía solar limitada, temperaturas enormemente variables y comunicaciones a grandes distancias. La ESA ya está superando desafíos similares con Juice.
La nueva misión impulsará las competencias europeas en muchos campos científicos y tecnológicos, incluido el montaje en órbita, la operación en entornos extremos, las tecnologías de aterrizaje y la instrumentación científica novedosa. Todas estas tecnologías revolucionarias tendrán una amplia gama de aplicaciones, mucho más allá del programa de ciencia espacial de la ESA.
