ยูโรปาคลิปเปอร์และจูซ: ไปหามหาสมุทรใต้น้ำแข็งของดาวพฤหัสบดี

เดิมนักวิทยาศาสตร์คิดว่าน้ำเหลวจะมีได้เฉพาะบนดาวเคราะห์ที่อยู่ในระยะห่างที่พอเหมาะจากดาวฤกษ์ แต่ยานกาลิเลโอ แคสสินี และจูโน แสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์น้ำแข็งที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ก็มีมหาสมุทรได้ ความร้อนมาจากแรงไทดัลของดาวเคราะห์แม่ที่บีบและยืดดวงจันทร์อยู่ตลอดเวลาขณะโคจร ปัจจุบันจึงเชื่อว่าน้ำเหลวส่วนใหญ่ในระบบสุริยะไม่ได้อยู่บนโลก แต่ซ่อนอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์เหล่านี้

ยูโรปาคลิปเปอร์

ยูโรปามีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์ของโลกเล็กน้อย ผิวเป็นน้ำแข็งเรียบมีรอยแตกเป็นลายเส้นสีน้ำตาลแดง ใต้เปลือกน้ำแข็งหนาราวสิบถึงสามสิบกิโลเมตรน่าจะมีมหาสมุทรน้ำเค็มลึกราวร้อยกิโลเมตร ซึ่งมีน้ำมากกว่ามหาสมุทรทั้งหมดบนโลกราวสองเท่า และอยู่ติดกับพื้นหินซึ่งอาจมีปฏิกิริยาเคมีที่ให้พลังงานแก่สิ่งมีชีวิตได้

ยานยูโรปาคลิปเปอร์ของ NASA ออกเดินทางเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม ค.ศ. 2024 ด้วยจรวด Falcon Heavy เป็นยานสำรวจดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดที่ NASA เคยสร้าง แผงโซลาร์เซลล์กางออกยาวราว 30 เมตร ใหญ่กว่าสนามบาสเกตบอล เพราะต้องรับแสงอาทิตย์ที่อ่อนมากที่ดาวพฤหัสบดี ยานบินผ่านดาวอังคารในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2025 และจะบินผ่านโลกอีกครั้งก่อนไปถึงดาวพฤหัสบดีในเดือนเมษายน ค.ศ. 2030

แทนที่จะโคจรรอบยูโรปาซึ่งอยู่ในแถบรังสีรุนแรง ยานจะโคจรรอบดาวพฤหัสบดีแล้วบินเฉียดยูโรปาราว 49 ครั้ง บางครั้งต่ำเพียงราว 25 กิโลเมตรเหนือผิว ใช้เรดาร์ส่องความหนาของเปลือกน้ำแข็ง วัดสนามแม่เหล็กเพื่อหาความลึกและความเค็มของมหาสมุทร และวิเคราะห์อนุภาคที่หลุดจากผิวหรือพุ่งออกมาเป็นไอพ่น เป้าหมายคือตอบว่ายูโรปาอยู่อาศัยได้หรือไม่ ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อตรวจหาสิ่งมีชีวิตโดยตรง

จูซ: ไปโคจรรอบแกนีมีด

ยานจูซ (JUICE ย่อจาก JUpiter ICy moons Explorer) ขององค์การอวกาศยุโรป ออกเดินทางเมื่อวันที่ 14 เมษายน ค.ศ. 2023 ใช้เส้นทางที่ซับซ้อน บินผ่านดวงจันทร์กับโลกพร้อมกันในปี ค.ศ. 2024 เป็นครั้งแรก บินผ่านดาวศุกร์ในปี ค.ศ. 2025 และบินผ่านโลกอีกสองครั้ง ก่อนไปถึงดาวพฤหัสบดีราวเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2031

จูซจะบินผ่านยูโรปา แกนีมีด และคัลลิสโตหลายสิบครั้ง แล้วในปลายปี ค.ศ. 2034 จะเข้าวงโคจรรอบแกนีมีด ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ (ใหญ่กว่าดาวพุธ) เป็นยานลำแรกที่โคจรรอบดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ดวงอื่น แกนีมีดเป็นดวงจันทร์ดวงเดียวที่มีสนามแม่เหล็กของตัวเอง และน่าจะมีมหาสมุทรซ้อนอยู่ระหว่างชั้นน้ำแข็งหลายชั้น การศึกษาทั้งสามดวงพร้อมกันช่วยให้เข้าใจว่าดวงจันทร์น้ำแข็งแบบไหนที่น่าจะเอื้อต่อสิ่งมีชีวิตมากที่สุด

สองยานช่วยกัน

ทั้งสองยานจะทำงานที่ดาวพฤหัสบดีในช่วงเวลาเดียวกัน คลิปเปอร์เน้นยูโรปา ส่วนจูซเน้นแกนีมีดและภาพรวมของระบบ การวัดจากสองตำแหน่งพร้อมกันยังช่วยให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กและแถบรังสีของดาวพฤหัสบดีเปลี่ยนไปอย่างไร ข้อมูลที่ได้จะเป็นพื้นฐานของภารกิจในอนาคตที่อาจส่งยานลงจอดบนยูโรปา เพื่อค้นหาร่องรอยของสิ่งมีชีวิตโดยตรง