Technologies infusées :lorsque la NASA lance sa mission d'exploration de la lune de Jupiter Europa dans les années 2020, sept instruments rendus possibles par des investissements technologiques SMD ou des efforts de développement de vol seront embarqués pour aider à atteindre les objectifs scientifiques de la mission.

La mission Europa rassemblera des images haute résolution de la surface de la lune, et enquêter sur la composition et la structure de sa coquille intérieure et glacée pour déterminer si la lune pourrait être habitable pour les formes de vie primitives. Les preuves de la mission Galileo de la NASA dans les années 1990 suggèrent fortement qu'Europe pourrait contenir un vaste océan sous sa croûte glacée. Europe subit également de grandes forces de marée lorsqu'elle orbite autour de Jupiter, et ces forces font fléchir la lune, qui produit de la chaleur à l'intérieur de la lune. Les scientifiques pensent également que l'océan d'Europe est en contact direct avec son intérieur rocheux, créer des conditions qui pourraient être similaires à des endroits géologiquement actifs sur le fond marin de la Terre, appelées zones hydrothermales. Les zones hydrothermales sur Terre abritent un grand nombre d'organismes qui se développent en raison de processus chimiques qui se produisent lorsque l'eau et la roche interagissent à des températures élevées. l'eau liquide potentielle d'Europe, combinée à son activité géologique productrice de chaleur, en font l'un des endroits les plus prometteurs du système solaire pour rechercher des signes de la vie actuelle. Sept des instruments que la NASA a récemment sélectionnés pour voler sur la mission Europa ont été rendus possibles par des investissements dans la technologie SMD ou des investissements de missions planétaires antérieures (voir tableau page 21). Deux de ces instruments, MASPEX et REASON, sont détaillés ci-dessous.

MASPEX :Le spectromètre MAss pour l'EXploration planétaire / Europa est un spectromètre de masse à temps de vol (TOF) conçu pour déterminer la composition de la surface et de l'océan souterrain d'Europe en mesurant l'atmosphère extrêmement ténue de la lune et tout matériau de surface éjecté dans l'espace. MASPEX utilise une optique ionique à double réflectron à commutation rapide pour fournir une résolution de masse élevée dans un instrument d'un demi-mètre de long. Cette nouvelle technologie permet une résolution de masse de plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle des précédents spectromètres de masse embarqués sur les missions de la NASA. MASPEX est également très sensible.

Il peut stocker plus de 100, 000 ions et les extraire à raison de 2 Khz, fournissant un débit très élevé et une résolution temporelle élevée. La capacité de stockage de MASPEX, couplé à un cryotrap intégré de plus de 100, 000 fois plus sensible que les instruments précédents, permet l'analyse des traces organiques à des niveaux inférieurs à une partie par milliard et l'analyse isotopique des traces de gaz rares comme le xénon. MASPEX fournit un nouvel outil puissant pour comprendre l'habitabilité, origine, et l'évolution d'Europe.

REASON :Radar for Europa Assessment and Sounding :Ocean to Near-surface (REASON) est un instrument radar pénétrant la glace à double fréquence (9 MHz et 60 MHz) conçu pour caractériser et sonder la croûte glacée d'Europe de la surface proche à l'océan , révélant la structure cachée de la coquille de glace d'Europe et de l'eau potentielle à l'intérieur. REASON évaluera également la structure et la topographie près de la surface, ainsi que l'état de l'ionosphère d'Europe. Le signal de longueur d'onde plus longue (9 MHz) peut traverser la glace d'Europe avec moins d'interférences dues à la rugosité de la surface. Cependant, les ondes radio émises par la planète Jupiter interfèrent avec le signal, il ne peut donc être utilisé que du côté d'Europe opposé à la planète. Le signal de longueur d'onde plus courte (60 MHz), en revanche, n'est pas affecté par Jupiter, mais est plus sensible aux interférences de la rugosité de la glace d'Europe. Ensemble, les deux signaux permettront d'obtenir des images complètes et claires d'Europe. Les mesures de REASON aideront les scientifiques à déterminer l'épaisseur de la coquille glacée de la lune, rechercher des preuves de panaches d'eau, et caractériser les lacs souterrains et les processus d'échange chimique. En outre, les données de REASON fourniront des informations précieuses sur les sites d'atterrissage potentiels et le terrain pour les futures missions qui explorent la surface d'Europe.

Impact :Dans le cadre de la suite d'instruments scientifiques de la mission Europa, MASPEX et REASON permettront aux scientifiques d'en savoir plus sur la composition de la lune, y compris si un océan existe sous sa surface glacée, et s'il existe des conditions qui pourraient potentiellement abriter la vie. MASPEX sera le spectromètre de masse le plus sensible jamais volé dans l'espace, et analysera la composition des gaz présents dans l'atmosphère d'Europe. REASON caractérisera la coquille glacée d'Europe et l'océan qui se trouve potentiellement en dessous. D'autres instruments à bord détecteront la chaleur émanant, mesurer le champ magnétique de la lune, et collectez les images les plus détaillées de la surface d'Europe jamais obtenues.

Statut et plans futurs :la mission NASA Europa poursuit le développement de MASPEX, RAISON, et les autres instruments sélectionnés pour s'assurer qu'ils sont prêts à être lancés au début des années 2020.

Organisme de parrainage :Le développement de MASPEX a été financé conjointement par le Southwest Research Institute et par le PSD de la NASA via le programme ICEE. PSD a financé le développement technologique pour REASON via le Programme de définition et de développement d'instruments planétaires (PIDDP) - un programme technologique qui existait avant la création des programmes PICASSO et MatISSE - et le programme ICEE. Voir le tableau à la page 21 pour les sources de financement PSD et les informations IP pour les instruments parrainés par PSD sélectionnés pour la perfusion.