Infunderad teknik:När NASA lanserar sitt uppdrag att utforska Jupiters måne Europa under 2020 -talet, sju instrument som möjliggörs av SMD -teknikinvesteringar eller flygutvecklingsinsatser kommer att finnas ombord för att hjälpa till att uppnå missionsvetenskapliga mål.

Europa-uppdraget kommer att samla högupplösta bilder av månens yta, och undersöka sammansättningen och strukturen i dess inre och isiga skal för att avgöra om månen kan vara beboelig för primitiva livsformer. Bevis från NASA:s Galileo -uppdrag på 1990 -talet tyder starkt på att Europa kan innehålla ett stort hav under dess isiga skorpa. Europa upplever också stora tidvattenkrafter när det kretsar kring Jupiter, och dessa krafter får månen att böja, som producerar värme i månens inre. Forskare tror också att Europas hav är i direktkontakt med dess steniga inre, skapa förhållanden som kan likna geologiskt aktiva platser på jordens havsbotten, kallas hydrotermiska zoner. Hydrotermiska zoner på jorden har ett stort antal organismer som trivs på grund av kemiska processer som uppstår när vatten och sten interagerar vid höga temperaturer. Europas potentiella flytande vatten, i kombination med dess värmeproducerande geologiska aktivitet, gör det till en av de mest lovande platserna i solsystemet att söka efter tecken på dagens liv. Sju av de instrument som NASA nyligen valde att flyga på Europa -uppdraget aktiverades av investeringar i SMD -teknik eller tidigare investeringar i planetariska uppdrag (se tabell på sidan 21). Två av dessa instrument - MASPEX och REASON - beskrivs nedan.

MASPEX:The MAss Spectrometer for Planetary Exploration/ Europa är en tidsperspektiv (TOF) masspektrometer som är utformad för att bestämma sammansättningen av Europas yta och havsunder havs genom att mäta månens extremt tuffa atmosfär och eventuellt ytmaterial som matas ut i rymden. MASPEX använder snabbväxlad dubbelreflektronjonoptik för att ge hög massa upplösning i ett halv meter långt instrument. Denna nya teknik möjliggör massupplösning flera storleksordningar större än tidigare masspektrometrar som flög på NASA -uppdrag. MASPEX är också mycket känsligt.

Den kan lagra över 100, 000 joner och extrahera dem med en hastighet av 2 Khz, ger en mycket hög genomströmning och hög tidsupplösning. MASPEX:s lagringsförmåga, tillsammans med en inbäddad kryotfälla som är mer än 100, 000 gånger känsligare än tidigare instrument, tillåter analys av spårorganik på nivåer mindre än en del per miljard och isotopanalys av ädelgaser som xenon. MASPEX tillhandahåller ett nytt och kraftfullt verktyg för att förstå livsmiljön, ursprung, och utvecklingen av Europa.

REASON:Radar for Europa Assessment and Sounding:Ocean to Near-surface (REASON) är ett dubbelfrekvent (9 MHz och 60 MHz) ispenetrerande radarinstrument utformat för att karakterisera och låta Europas isiga skorpa från nära ytan till havet , avslöjar den dolda strukturen för Europas isskal och potentiellt vatten inuti. REASON kommer också att bedöma strukturen och topografin nära ytan, samt tillståndet i Europas jonosfär. Den längre våglängdssignalen (9 MHz) kan passera genom Europas is med mindre störningar från ytjämnheten. Dock, radiovågor som sänds ut av planeten Jupiter stör signalen, så den kan endast användas på den sida av Europa som vetter bort från planeten. Den kortare våglängdssignalen (60 MHz), i kontrast, är opåverkad av Jupiter, men är mer mottaglig för störningar från grovheten i Europas is. Tillsammans, de två signalerna kommer att uppnå omfattande och tydliga bilder av Europa. REASON -mätningar hjälper forskare att bestämma tjockleken på månens isiga skal, leta efter bevis på vattenplymer, och karaktärisera sjöar under jord och kemiska utbytesprocesser. Dessutom, data från REASON kommer att ge värdefull information om potentiella landningsplatser och terräng för framtida uppdrag som utforskar Europas yta.

Effekt:Som en del av paketet med vetenskapliga instrument på Europa -uppdraget, MASPEX och REASON kommer att göra det möjligt för forskare att lära sig mer om månens sammansättning, inklusive om ett hav existerar under dess isiga yta, och om det finns förhållanden som potentiellt kan hysa liv. MASPEX kommer att vara den mest känsliga masspektrometer som någonsin flugits i rymden, och kommer att analysera sammansättningen av gaser som finns i Europas atmosfär. REASON kommer att känneteckna Europas isiga skal och havet som eventuellt ligger under det. Andra instrument ombord kommer att detektera utstrålande värme, mäta månens magnetfält, och samla de mest detaljerade bilderna av Europas yta som någonsin erhållits.

Status och framtidsplaner:NASA Europa -uppdraget vidareutvecklar nu MASPEX, ANLEDNING, och de andra utvalda instrumenten för att säkerställa att de är flygklara för lansering i början av 2020-talet.

Sponsororganisation:MASPEX -utveckling finansierades gemensamt av Southwest Research Institute och av NASA:s PSD via ICEE -programmet. PSD finansierade teknikutveckling för REASON via Planetary Instrument Definition and Development Program (PIDDP) - ett teknikprogram som fanns före upprättandet av PICASSO- och MatISSE -programmen - och ICEE -programmet. Se tabell på sidan 21 för PSD-finansieringskällor och PI-information för PSD-sponsrade instrument som valts för infusion.