kick-off of the Astrophysics Centre for Multimessenger studies in Europe (ACME)
kick-off of the Astrophysics Centre for Multimessenger studies in Europe (ACME)
Figure 1 Jupiter Mond Europa [Credit: NASA / JPL Illustration]
Als einer der vier Galileischen Monde des Planeten Jupiter ist die Existenz des Eismondes Europa schon seit Jahrhunderten bekannt. Im Verhältnis zu den anderen drei Monden Io, Ganymed und Callisto ist er der Kleinste dieser 1610 entdeckten Himmelskörper. Im letzten Jahrhundert sind auf der Suche nach extraterrestrischem Leben in unserem Sonnensystem diese vier Monde als mögliche habitable Objekte in den Fokus gerückt. Dies liegt unter anderem an dem großen Vorkommen an flüssigem Wasser und am Kryovulkanismus auf diesen Monden. Europa sticht dabei heraus, weil hier ein mehrerer Kilometer tiefer Ozean vermutet wird, in welchem die drei Faktoren für Leben (1) flüssiges Wasser, (2) eine Energiequelle, gespeist durch die Wärme, die durch radioaktiven Zerfall im Gestein unter dem Ozean entsteht, und (3) genügend chemische „Schlüssel“-Elemente (zum Beispiel: C, H, O) vorhanden sein können [1]. Daher wurden für ihn zwei Raumfahrt-Missionen (JUICE und Clipper) entwickelt, welche aus dem Orbit heraus den Eismond untersuchen sollen. Diese beiden Raumfahrtmissionen werden noch in diesem Jahrzehnt starten und voraussichtlich Anfang der 2030er Jahre sind diese Raumsonden bei den Galileischen Monden.
Figure 2 Möglicher Aufbau des oberen Bereiches von Europa mit Heterogenitäten in der Eiskruste [Credit: NASA / JPL Illustration]
Durch diese Raumfahrtmissionen der ESA (European Space Agency) und NASA (National Aeronautics and Space Administration), wird eine Landungsmission auf Europa wahrscheinlicher, bei welchem der Ozean direkt untersucht werden soll. Dabei wird ein Konzept anvisiert, welches Technologien braucht, um durch die dicke Eiskruste zu kommen, den riesigen Wasserkörper zu explorieren und einen direkten Nachweis für Leben zu liefern. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat sich zur Aufgabe gesetzt, für diese zukünftige Mission Technologien aus Deutschland zu liefern, um Teil einer Raumfahrtmission zu werden. Aus dieser Idee heraus entstand das Projekt TRIPLE (Technologies for Rapid Ice Penetration and subglacial Lake Exploration), in welchem genau diese „Schlüsseltechnologien“ entwickelt und getestet werden sollen. Dabei besteht das Konzept aus drei Teilen: (1) einer Schmelzsonde, (2) einem kleinen autonomen U-Boot und (3) einem biologischen Labor. Eine detaillierte Beschreibung des Projektes sowie der zahlreichen Projektpartner ist auf folgender Website zu finden: triple-roject.net. Besonders zu erwähnen ist dabei die Demonstration all der Komponenten in einem Analogszenario in der Dome-C Region (Antarktis) in den Jahren 2026/27.
Figure 3 FRS-System in einem Schmelzsonden Demonstrator
Die Arbeitsgruppe Astroteilchenphysik der Bergischen Universität Wuppertal beteiligt sich an einem Subprojekt der TRIPLE-Projektlinie. Dieses lautet TRIPLE-FRS (Forefield Reconnaissance System) und beschäftigt sich mit der Vorfelderkundung der Schmelzsonde. Dies geschieht in Kooperation mit mehreren Beteiligten wie der FAU-Erlangen, der RWTH Aachen und der Firma GloMic GmbH. Das Messkonzept beruht auf einer Kombination von Akustik- und Radartechnologien. Damit sollen Störkörper (Gesteinsbrocken, Hohlräume, Ausformungen von Kryovulkanismus), sowie auch der Eis-Wasser-Grenzschicht, detektiert werden. Auf diese Weise wird garantiert, dass die Schmelzsonde eine sichere Trajektorie findet, um zum Ozean schadenfrei zu gelangen. In diesem Projekt übernimmt die BUW die Entwicklung eines Sensors, welcher die Permittivität der Umgebung messen soll, um die durch die Radartechnologie gewonnenen Daten interpretieren zu können und die Abstandsmessungen zu Reflexionspunkten zu verbessern.
