エウロパの潜水艦

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多くの惑星科学者は、木星の月のエウロパが、私たちの太陽系の中で、地球の生命の違いを共有するための最良の候補であると信じています。 2007年7月に発行されたJournal of Aerospace Engineeringで発表された論文では、イギリスの機械技師が潜水艦を派遣してヨーロッパの海を探検することを提案しています。

イギリスのポーツマス大学の教授であるカールT. F.ロスは、金属マトリックス複合材料で構築された水中船の抽象的なデザインを提供しています。彼はまた、彼の論文「ヨーロッパの海を探検するための潜水艦の概念設計」で、そのような船に適した電源、通信技術、推進システムについての提案を提供しています。

ロスの論文は、ヨーロッパの深海内で間違いなく高い圧力に耐えることができる潜水艦を構築するためのオプションを比較検討しています。科学者たちは、この月の海の深さは最大100キロメートルで、地球の海の10倍以上あると信じています。ロスは、1メートルの内径を持つ3メートルの長さの円筒形のサブを提案します。彼は鋼またはチタンは静水圧に耐えるのに十分強いが、船には予備の浮力がないので不適当だと信じています。したがって、潜水艦は海の底に岩のように沈みます。金属マトリックスまたはセラミック複合材は、強度と浮力の最良の組み合わせを提供します。

ロスは、推進力、通信、科学機器に必要となる電力用の燃料電池を支持していますが、その後の技術の進歩により、より良い電力源が提供される可能性があると指摘しています。

ロスは、ヨーロッパへの潜水艦ミッションが少なくとも15〜20年間発生しないことを認めています。惑星科学者のウィリアム・B・マッキノンは同意する。

ミズーリ州セントルイスにあるワシントン大学の地球惑星科学教授であるマッキノン教授は、「オービターを使ってヨーロッパに戻るのは十分に困難であり、費用もかかります。着陸や海洋への進入を想像するのははるかに困難です」と語った。 「将来的には、氷の殻の厚さを決定した後、エンジニアリングの課題に真剣に取り組むことができます。とりあえず、海がやってきた場所を探すのがいいかもしれません。つまり、組成は軌道から決定できる、ヨーロッパの表面での最近の噴火のサイトです。」

ジェット推進研究所は現在、低軌道宇宙船を提供して、ヨーロッパの氷の表面下にある液体の水の海の存在(または不在)を決定する、ヨーロッパエクスプローラーと呼ばれる概念に取り組んでいます。また、プレバイオティクス化学の対象となる化合物の分布をマッピングし、将来の調査のために表面と表面下を特徴付けます。 「このタイプの任務」とマッキノン氏は言います。「海が実際にそこにあることを私たち全員が望んでいる堅い証拠を得て、氷の殻の厚さを決定し、それらが存在する場合は薄い点を見つけることができます。」

マッキノン氏は、オービターが最近の地質活動や火山活動さえも示す「ホットスポット」を見つけ、表面の高解像度画像を取得できると付け加えました。着陸を成功させるには、後者が必要です。

地球の月より少し小さいヨーロッパには、クレーターがほとんどない、比較的「若い」表面を意味する外観があります。ガリレオ宇宙船からのデータは、地球上の氷山やラフトに似た、氷の地殻の大きなブロックの表面近くの融解と動きの証拠を示しています。

Europaの正午の表面温度は約130 K(-142 C、-225°F)ですが、内部温度は、氷の地殻の下に液体の水が存在するのに十分なほど暖かい可能性があります。この内部の暖かさは、ジュピターとジュピターの他の月の重力によって引き起こされる潮汐加熱によるもので、ヨーロッパの内部をさまざまな方向に引き寄せます。科学者たちは、同様の潮汐加熱が別の木星の月、イオに火山を動かすと信じています。また、海底熱水噴出孔は、エウロパのもう1つの可能なエネルギー源として提案されています。地球上では、海底火山と熱水噴出孔が微生物のコロニーを維持する環境を作り出します。同様のシステムがエウロパでアクティブになっている場合、科学者たちはそこにも生命が存在する可能性があると考えています。

科学者の間では、ヨーロッパへのミッションを開始するという大きな推進力があります。ただし、このタイプのミッションは、NASAの目標である人間のミッションで私たちの月に戻ることに対して資金を競っています。提案された木星氷月探査機(JIMO)は、木星の3つの衛星を研究する原子力ミッションで、NASAの2007年度予算で科学ミッションの削減の犠牲者となりました。

ロスは40年以上にわたって潜水艦の設計と改良を行ってきましたが、地球上以外の場所で使用するクラフトを設計するのはこれが初めてです。

「ロボット潜水艦で私が目にする最大の問題は、表面を覆っている最大6 kmの氷を掘削または溶解できることです」とロスは言いました。 「しかし、場所によっては氷がはるかに薄い場合があります。これを達成するために必要な電力とエネルギーを提供するために、ロボット潜水艦に搭載された原子炉圧力水型原子炉が必要になるかもしれません。」

ロスはパラシュートを使用して潜水艦をヨーロッパの表面に運ぶことを提案していますが、マッキノンは、パラシュートはヨーロッパのほとんど空気のない雰囲気では機能しないと指摘しています。

著名な英国の天文学者であるパトリックムーア卿を含め、ロスは彼の論文に対して友人や同僚から非常に肯定的な反応を受け取っています。ロスは、彼の人生は1959年以来潜水艦を中心に展開しており、ヨーロッパの潜水艦というこの新しい概念は非常に刺激的であると感じています。

マッキノンは、エウロパの探査を「非常に重要」と分類しています。

「エウロパは、私たちが豊富な液体水、エネルギー源、および炭素、窒素、硫黄、リンなどの生物起源の要素を持っていることを確信している場所です」と彼は言った。 「エウロパの海に生命はありますか?質問はそれほど深くなりません。」

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