Otkad jeCassini misija je ušla u Saturnov sustav i započela proučavanje njegovih mjeseci, Enceladus je postao glavni izvor zanimanja. Jednom kada je sonda otkrila pljuskove vode i organskih molekula koje izbijaju iz Mjesečevog južnog polarnog područja, znanstvenici su počeli nagađati da bi Enceladus u svom unutrašnjosti mogao imati ocean s toplom vodom - baš poput Jupiterovog mjeseca Europe i drugih tijela u našem Sunčevom sustavu.
U budućnosti se NASA nada da će ovom sustavu poslati još jednu misiju radi daljeg istraživanja ovih šljiva i unutrašnjosti Enceladusa. Ova će misija vjerojatno uključivati novi instrument koji je NASA nedavno najavila, poznat kao Submillimetar Enceladus Life Fundamentals Instrument (SELFI). Ovaj instrument, koji je predložio tim iz NASA Goddard Centra za svemirske letove, nedavno je dobio podršku za daljnji razvoj.
Prije Cassini misije, znanstvenici su mislili da je površina Enceladusa smrznuta. Međutim, Cassini podaci su otkrili lagano kolebanje u mjesečevoj orbiti što sugerira prisutnost unutarnjeg oceana. Kao i Europa, to je uzrokovano plimnim silama koje uzrokuju savijanje u jezgri, što stvara dovoljno topline za zadržavanje tekuće vode u unutrašnjosti. Oko južnog pola, to dovodi do otvaranja leda i stvaranja pukotina.
Cassini misija je također otkrila pljuskove koji potiču iz oko 100 različitih pukotina koje neprestano izbacuju ledene čestice, vodenu paru, ugljični dioksid, metan i druge plinove u svemir. Kako bi ih pomnije proučio, NASA razvija neke ambiciozne instrumente koji će se oslanjati na milimetarske ili radiofrekvencijske valove kako bi odredili njihov sastav i saznali više o Enceladusovom unutarnjem oceanu.
Prema glavnom istražitelju SELFI-a Gordon Chin-u, SELFI predstavlja značajno poboljšanje u odnosu na postojeće uređaje za podmilimetarske valove. Jednom kada će biti raspoređeni, mjerit će tragove kemikalija na vodenim i ledenim zabavama koje povremeno proizlaze iz Enceladusovih južnih pukotina, poznatih i kao "Tiger Stripes". Osim što će otkriti kemijski sastav oceana, ovaj će instrument otkriti i potencijal podupiranja života.
Na Zemlji su hidrotermalni otvori dom naprednih ekosustava, a za njih se čak sumnja da su mjesto na kojem se život prvi put pojavio na Zemlji. Otuda znanstvenici toliko rado proučavaju hidrotermalnu aktivnost na mjesecima poput Enceladusa, jer bi oni mogli predstavljati najvjerojatnije mjesto za pronalazak izvanzemaljskog života u našem Sunčevom sustavu. Kao što je Chin naznačio u izjavi za NASA:
"Submilimetarske valne duljine, koje se nalaze u području vrlo visokih frekvencija, daju nam način za mjerenje količine različitih vrsta molekula u hladnom plinu. Možemo pregledati sve dijelove da vidimo što dolazi iz Enceladusa. Vodena para i ostale molekule mogu otkriti dio kemijske okeana i voditi svemirsku letjelicu najboljim putem za letjeti kroz šljuke i izravno vršiti druga mjerenja. "
Molekule poput vode, ugljičnog dioksida i drugih elemenata emitiraju specifične radio frekvencije na koje su submilimetarski spektrometri osjetljivi. Spektralne linije vrlo su diskretne, a intenzitet kojim emitiraju može se koristiti za kvantificiranje njihovog postojanja. Drugim riječima, instrumenti poput SELFI ne samo da će moći odrediti kemijski sastav Enceladusovog unutarnjeg oceana, već i obilje tih kemikalija.
Desetljećima se u svemirskim znanostima koriste spektrometri za mjerenje kemijskih sastava planeta, zvijezda, kometa i drugih ciljeva. U posljednje vrijeme znanstvenici pokušavaju dobiti spektar s udaljenih planeta kako bi odredili kemijski sastav njihove atmosfere. To je presudno u pronalaženju egzoplaneta koji su potencijalno pogodni za život, jer su za život potrebni vodena para, dušik i kisik.
Provođenje skeniranja u podmilimetarskom pojasu je relativno nov postupak, budući da su instrumenti osjetljivi na submilimetar složeni i teško ih je graditi. No, uz pomoć NASA-inog financiranja istraživanja i razvoja, Chin i njegovi kolege povećavaju osjetljivost instrumenta koristeći pojačalo koje će pojačati signal na oko 557 GHz. To će omogućiti SELFI-u da otkrije i najmanje minute tragova vode i plinova koji dolaze s površine Enceladusa.
Ostala poboljšanja uključuju energetski učinkovitiji i fleksibilniji sustav za obradu podataka radiofrekvencijom, kao i sofisticirani digitalni spektrometar za RF signal. Ovo posljednje poboljšanje upotrebljavaće programirati krug velike brzine za pretvaranje RF podataka u digitalne signale koji se mogu analizirati za mjerenje količine plina, temperature i brzine iz Enceladusovih pljuva.
Ova poboljšanja omogućit će SELFI-u istovremeno otkrivanje i analizu 13 različitih vrsta molekula, koje uključuju različite izotope vode, metanola, amonijaka, ozona, vodikovog peroksida, sumpor-dioksida i natrijevog klorida (aka. Soli). Osim Enceladusa, Chin vjeruje da tim može u dovoljnoj mjeri poboljšati instrument za predložene buduće misije. "SELFI je stvarno nov", rekao je. "Ovo je jedan od najambicioznijih podmilimetarskih instrumenata ikad izgrađen."
Primjerice, posljednjih godina znanstvenici su primijetili pljuskove aktivnosti koje dolaze s površine Europe. I ovdje se vjeruje da je ova aktivnost rezultat geotermalne aktivnosti, koja na površinu šalje tople vodene tokove iz Mjesečevog unutarnjeg oceana. NASA se već nada da će istražiti ove pljuske i one na Enceladusu pomoću svemirskog teleskopa James Webb, koji će biti implementiran 2019. godine.
Druga mogućnost bi bila opremiti predloženi Europa Clipper - koji bi trebao biti predstavljen između 2022. i 2025. - instrumentom poput SELFI. Paket instrumenata za ovu sondu već zahtijeva spektrometar, ali poboljšani submilimetarski valovi i RF uređaji mogli bi omogućiti detaljniji pogled na Europa pljuskove. Ti bi podaci zauzvrat mogli riješiti višedecenijsku raspravu o tome može li Europa interijer poduprijeti život.
U narednim desetljećima, jedan od najvećih prioriteta istraživanja svemira je istražiti „oceanske svjetove“ Sunčevog sustava na znakove života. Da bismo to vidjeli, NASA i ostale svemirske agencije zauzete su razvojem potrebnih alata koji mogu izdisati sve kemijske i biološke pokazatelje. Za deset godina ćemo, uz malo sreće, možda samo ustanoviti da život na Zemlji nije izuzetak, već je dio veće norme.
