그 이후로카시니 미션은 토성 시스템에 들어 와서 달을 연구하기 시작했으며, 엔셀라두스는 주요 관심사가되었습니다. 탐사선이 달의 남극 지역에서 분출되는 물과 유기 분자의 깃털을 감지하면 과학자들은 엔셀라두스가 목성의 위성 유로파 나 태양계의 다른 물체와 같이 내부에 따뜻한 물을 가지고있을 것이라고 추측하기 시작했습니다.
앞으로 NASA는이 깃털과 엔셀라두스의 내부를 더 탐험하기 위해이 시스템에 또 다른 임무를 보내려고합니다. 이 미션에는 NASA에서 최근 발표 한 SELFI (Submillimeter Enceladus Life Fundamentals Instrument)라는 새로운 기기가 포함될 것입니다. NASA Goddard 우주 비행 센터 팀이 제안한이 장비는 최근에 추가 개발을위한 지원을 받았습니다.
이전에 카시니 미션에서 과학자들은 Enceladus의 표면이 단단해 졌다고 생각했습니다. 하나, 카시니 데이터는 달의 궤도에 약간의 흔들림이 있음을 보여 주었고, 이는 내부 바다의 존재를 암시했다. 유로파와 마찬가지로, 이것은 내부의 액체 물을 보유하기에 충분한 열을 발생시키는 코어에서 굴곡을 일으키는 조력에 의해 발생합니다. 남극 주변에서는 얼음이 갈라져 균열이 생깁니다.
그만큼 카시니 미션은 또한 얼음 입자, 수증기, 이산화탄소, 메탄 및 기타 가스를 우주로 지속적으로 분사하는 약 100 개의 서로 다른 균열에서 나오는 깃털을 발견했습니다. NASA는 이들을보다 면밀히 연구하기 위해 밀리미터 파 또는 무선 주파수 (RF) 파에 의존하여 구성을 결정하고 Enceladus의 실내 해양에 대해 더 많은 야심 찬 도구를 개발하고 있습니다.
SELFI 수석 조사관 Gordon Chin에 따르면, SELFI는 기존의 1 밀리미터 이하 파장 장치에 비해 크게 개선 된 것입니다. 일단 배치되면, "Tiger Stripes"라고도 알려진 Enceladus의 남쪽 균열에서 주기적으로 발생하는 수질과 얼음 파티에서 미량의 화학 물질을 측정합니다. 이 장비는 해양의 화학 성분을 밝히는 것 외에도 생명 유지에 대한 잠재력을 나타냅니다.
지구에서 수열 통풍구는 번성하는 생태계의 본거지이며 심지어 지구에서 생명이 처음 나타난 곳으로 의심됩니다. 따라서 과학자들이 엔셀라두스와 같은 달에서 열수 활동을 연구하기를 열망하는 이유는 태양계에서 외계 생명체를 찾을 가능성이 가장 높기 때문입니다. Chin이 NASA 언론 보도에서 지적한 바와 같이 :
“고주파 무선 범위에있는 1 밀리미터 이하의 파장은 우리에게 차가운 가스에서 많은 다른 종류의 분자의 양을 측정 할 수있는 방법을 제공합니다. 우리는 모든 깃털을 스캔하여 Enceladus에서 나오는 것을 볼 수 있습니다. 수증기와 다른 분자는 바다의 화학 작용을 밝혀 내고 다른 측정을 직접하기 위해 깃털을 통해 비행하는 가장 좋은 길로 우주선을 안내 할 수 있습니다.”
물, 이산화탄소 및 기타 원소와 같은 분자는 서브 밀리미터 분광계에 민감한 특정 무선 주파수를 방송합니다. 스펙트럼 라인은 매우 불 연속적이며, 그것들이 브로드 캐스트하는 강도는 그들의 존재를 정량화하는 데 사용될 수 있습니다. 즉, SELFI와 같은 도구는 Enceladus의 내부 해양의 화학 성분뿐만 아니라 이러한 화학 물질의 풍부함을 결정할 수 있습니다.
우주 과학에서 수십 년 동안 분광계는 행성, 별, 혜성 및 기타 표적의 화학 성분을 측정하는 데 사용되었습니다. 가장 최근에 과학자들은 대기의 화학적 조성을 결정하기 위해 먼 행성에서 스펙트럼을 얻으려고 시도했습니다. 우리가 알고 있듯이 수증기, 질소 및 산소 가스가 모두 생명에 필요하기 때문에 잠재적으로 거주 가능한 외계 행성을 찾는 데 중요합니다.
서브 밀리미터 감지 장치는 복잡하고 구축하기 어렵 기 때문에 서브 밀리미터 대역에서 스캔을 수행하는 것은 비교적 새로운 프로세스입니다. 그러나 Chin과 그의 동료들은 NASA 연구 개발 자금의 도움으로 신호를 약 557GHz로 증폭시키는 증폭기를 사용하여 계측기의 감도를 높이고 있습니다. 이를 통해 SELFI는 Enceladus 표면에서 나오는 미세한 물과 가스 흔적도 감지 할 수 있습니다.
다른 개선점으로는보다 에너지 효율적이고 유연한 무선 주파수 데이터 처리 시스템과 RF 신호를위한 정교한 디지털 분광기가 있습니다. 후자의 개선은 RF 데이터를 디지털 신호로 변환하기 위해 고속 프로그램 가능 회로를 사용하여 Enceladus의 깃털에서 가스량, 온도 및 속도를 측정하기 위해 분석 할 수 있습니다.
이러한 개선으로 SELFI는 다양한 물 동위 원소, 메탄올, 암모니아, 오존, 과산화수소, 이산화황 및 염화나트륨 (일명 염)을 포함한 13 가지의 다른 유형의 분자를 동시에 감지하고 분석 할 수 있습니다. Chin은 Enceladus를 넘어서, 팀이 제안 된 미래의 임무를 위해 장비를 충분히 향상시킬 수 있다고 생각합니다. “셀피는 정말 새롭다”고 말했다. "이것은 지금까지 만들어진 가장 야심 찬 서브 밀리미터 기기 중 하나입니다."
예를 들어, 최근 몇 년간 과학자들은 유로파 표면에서 나오는 깃털 활동을 발견했습니다. 여기에서도이 활동은 지열 활동의 결과로 여겨지며 달의 내부 바다에서 지표면으로 따뜻한 물 깃털을 보냅니다. 이미 NASA는 2019 년에 배포 될 James Webb Space Telescope를 사용하여이 깃털과 Enceladus의 깃털을 조사하려고합니다.
또 다른 가능성은 제안 된 Europa Clipper (2022 년에서 2025 년 사이에 출시 예정)에 SELFI와 같은 장비를 장착하는 것입니다. 이 프로브의 계측기 패키지는 이미 분광계를 요구하지만 개선 된 서브 밀리미터 파 및 RF 장치는 유로파의 깃털을보다 자세히 볼 수 있습니다. 이 데이터는 유로파의 내부가 생명을 지탱할 수 있는지에 대한 수십 년 전의 논쟁을 해결할 수 있습니다.
앞으로 수십 년 동안 우주 탐사의 최우선 과제 중 하나는 삶의 징후에 대한 태양계의“오션 세계”를 조사하는 것입니다. 이를 통해 NASA 및 기타 우주 기관은 모든 화학 및 생물학적 지표를 탐지하는 데 필요한 도구를 개발 중입니다. 운이 좋으면 10 년 안에 지구의 생명이 예외가 아니라 더 큰 규범의 일부라는 것을 알게 될 것입니다.
