Как исследовать подземные океаны (дешево)?

Лучший способ исследовать подземные океаны Европы — посмотреть, что выходит из жерл . В основном, вдоль каждой трещины будет небольшое количество океанской воды. Возьмите образец, и вы сможете многое узнать о том, что находится под океаном. Нужно просто приземлиться на недавнюю трещину, и вы сможете что-то выяснить.

На самом деле выйти на лед гораздо проблематичнее. С этим связаны две основные проблемы. Первый — просто спуститься ниже слоя океана. Второй — как общаться с зондом после того, как вы углубились. Оба проблематичны.

Начнем с первого, спустившись под океан. Самый простой способ — найти образовавшуюся трещину и проложить себе путь к ней. Это на самом деле довольно сложно сделать на практике, в основном потому, что вы должны знать, где образуется трещина, прежде чем вы приземлитесь, а эти трещины меняют свое местоположение каждые 3 дня или около того . И они довольно маленькие, по большей части, у вас могут возникнуть трудности с установкой зонда в них. Кроме того, они делают общение более опасным, как вы увидите позже.

Второй способ — взять переносной источник тепла и растопить лед. По сути, это было бы новым применением для РИТЭГов, радиоактивное тепло могло бы расплавить дыру. Это может занять много времени, но в конечном итоге сработает.

Наконец, можно просверлить отверстие. Самым сложным фактором в этом является тот факт, что даже самые лучшие буровые долота необходимо регулярно менять для проведения горных работ. Допустим, вы могли бы отработать 300 часов работы бурового долота при скорости 3 м/ч и пройти всего около километра до того, как буровое долото потребуется заменить, и это, вероятно, оптимистично. Кто там, чтобы заменить бит?

Ладно, предположим, ты сможешь пройти сквозь поверхность, что ты там будешь делать? По сути, это то же самое, что и подводные лодки, за исключением того, что они проходят через лед и воду. О подводной связи есть целая статья в Википедии . Метод может включать буи на поверхность, прокладку длинного кабеля, звуковые волны или волны очень низкой частоты. Кабель или акустика — лучшие идеи, в идеале должна быть комбинация того и другого, чтобы обеспечить некоторую избыточность на случай, если что-то выйдет из строя. Сохранение кабеля в целости будет затруднено из-за движущегося льда, да и акустика, вероятно, тоже немного испортится, но это можно сделать.

Суть в том, что единственный дешевый способ изучить океаны Европы — это увидеть, что находится на поверхности, наряду с такими технологиями, как радар, чтобы увидеть, что находится под водой. По-настоящему исследовать его было бы потрясающе, но невероятно сложно и дорого. Однако когда-нибудь мы туда доберемся.

Мне придется несколько раз просмотреть опрос за десятилетие и материалы LPI , поэтому я решил, что в любом случае должен сделать этот ответ вики сообщества. Как только кто-нибудь еще даст достойный ответ, я приму его.

Три основных режима миссии:

• попасть внутрь океана
• выход на поверхность
• проводить исследования с низкой орбиты

Основная цель: определение обитаемости подповерхностного океана (если он существует).

Что можно сделать с низкой орбиты:

• отображение гравитации (да, это то, что имелось в виду под полетами двойных кораблей в стиле GRAIL)
• выполнение мелкозернистой лазерной альтиметрии
• картирование летучих веществ, выходящих из организма
• с помощью георадара (георадара)
• характеризующее магнитное поле
• изучение плазмы вокруг тела ( зонд Ленгмюра )
• создание подробного многоспектрального динамического стереоизображения для картирования и наблюдения за поверхностью (держу пари, вы все видели, как эти дюны движутся на изображениях HiRISE , так что вы знаете, о чем я говорю)

Что нельзя делать с низкой орбиты:

• Химический анализ на месте
• ...

Попасть под океан:

• Растапливание льда теплом ядерного реактора
• Бурение льда (идея бурения 100 км толстого льда немного непривлекательна)
• Вбивание искусственных пенетраторов в лед (не работает для толстых слоев, предположительно присутствующих на Европе)
• Разбить захваченный астероид в ледяной щит (совсем не дешево и не быстро, и может не сработать для толстого льда)

Ресурсы:

• ОГПО — группа LPI по оценке внешних планет
• Отчет об исследовании Европы за 2012 г.
• Статья в Astrobiology об определении миссии спускаемого аппарата на Европу (доступна бесплатно в Интернете)

(продолжение следует)

Пожалуйста, не стесняйтесь редактировать ответ, если хотите.