जब से एकैसिनी मिशन ने शनि प्रणाली में प्रवेश किया और इसके चंद्रमाओं का अध्ययन करना शुरू किया, एनसेलडस ब्याज का एक प्रमुख स्रोत बन गया है। एक बार जब जांच में चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र से पानी और कार्बनिक अणुओं के क्षरण का पता चला, तो वैज्ञानिकों ने यह अनुमान लगाना शुरू कर दिया कि एन्सेलेडस के अंदरूनी हिस्से में गर्म पानी का महासागर हो सकता है - जैसे कि बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा और हमारे सौर मंडल के अन्य निकायों में।
भविष्य में, नासा को उम्मीद है कि इन योजनाओं और एन्सेलेडस के इंटीरियर का पता लगाने के लिए इस प्रणाली को एक और मिशन भेजेगा। इस मिशन में संभवतः एक नया उपकरण शामिल होगा जिसे हाल ही में नासा द्वारा घोषित किया गया था, जिसे सबमिलिमीटर एनसेलडस लाइफ फंडामेंटल्स इंस्ट्रूमेंट (SELFI) के रूप में जाना जाता है। यह उपकरण, जिसे नासा गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर की एक टीम द्वारा प्रस्तावित किया गया था, ने हाल ही में आगे के विकास के लिए समर्थन प्राप्त किया।
के पहले कैसिनी मिशन, वैज्ञानिकों ने सोचा कि एन्सेलेडस की सतह जम गई थी। तथापि, कैसिनी डेटा ने चंद्रमा की कक्षा में एक मामूली छेड़छाड़ का खुलासा किया जिसने एक आंतरिक महासागर की उपस्थिति का सुझाव दिया। यूरोपा की तरह, यह मूल में फ्लेक्सिंग पैदा करने वाली ज्वारीय बलों के कारण होता है, जो इंटीरियर में तरल पानी को रखने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करता है। दक्षिणी ध्रुव के आस-पास, बर्फ में दरारें खुली और विदारक बनती हैं।
कैसिनी मिशन ने लगभग 100 अलग-अलग विदर से निकलने वाले प्लम की खोज की जो अंतरिक्ष में लगातार बर्फीले कणों, जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन और अन्य गैसों को उगलते हैं। इन अधिक बारीकी से अध्ययन करने के लिए, नासा कुछ महत्वाकांक्षी उपकरणों को विकसित कर रहा है जो मिलीमीटर-वेव या रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) तरंगों पर भरोसा करेंगे ताकि उनकी संरचना का निर्धारण किया जा सके और एन्सेलेडस के आंतरिक महासागर के बारे में और अधिक जान सकें।
SELFI प्रधान अन्वेषक गॉर्डन चिन के अनुसार, SELFI मौजूदा सबमिलिमीटर-वेवलेंथ उपकरणों पर एक महत्वपूर्ण सुधार का प्रतिनिधित्व करता है। एक बार तैनात होने के बाद, यह पानी और बर्फीले दलों के पौधों में रसायनों के निशान को मापेगा, जो समय-समय पर एन्सेलेडस के दक्षिणी फिशर से निकलता है, जिसे "टाइगर स्ट्रिप्स" भी कहा जाता है। समुद्र की रासायनिक संरचना को प्रकट करने के अलावा, यह उपकरण जीवन का समर्थन करने की क्षमता का भी संकेत देगा।
पृथ्वी पर, हाइड्रोथर्मल वेंट, संपन्न पारिस्थितिक तंत्र का घर हैं, और यहां तक कि उस जगह पर भी संदेह किया जाता है जहां जीवन पहली बार पृथ्वी पर उभरा था। इसलिए वैज्ञानिक एनसेलेडस जैसे चंद्रमाओं पर हाइड्रोथर्मल गतिविधि का अध्ययन करने के लिए इतने उत्सुक हैं, क्योंकि ये हमारे सौर मंडल में अतिरिक्त-स्थलीय जीवन का पता लगाने के लिए सबसे संभावित स्थान का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। जैसा कि चिन ने नासा के एक प्रेस बयान में संकेत दिया है:
“सबमिलिमीटर वेवलेंथ, जो बहुत उच्च-आवृत्ति रेडियो की सीमा में हैं, हमें एक ठंडी गैस में कई अलग-अलग प्रकार के अणुओं की मात्रा को मापने का एक तरीका देते हैं। एन्सेलेडस से क्या निकल रहा है, यह देखने के लिए हम सभी प्लम्स के माध्यम से स्कैन कर सकते हैं। जल वाष्प और अन्य अणु कुछ महासागर के रसायन विज्ञान को प्रकट कर सकते हैं और सीधे अन्य माप बनाने के लिए प्लम के माध्यम से उड़ान भरने के लिए सबसे अच्छे रास्ते पर एक अंतरिक्ष यान का मार्गदर्शन कर सकते हैं। "
पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य तत्वों की तरह अणु विशिष्ट रेडियो आवृत्तियों को प्रसारित करते हैं, जो सबमिलिमिटर स्पेक्ट्रोमीटर के प्रति संवेदनशील होते हैं। वर्णक्रमीय लाइनें बहुत असतत हैं, और जिस तीव्रता से वे प्रसारित करते हैं उसका उपयोग उनके अस्तित्व को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में, SELFI जैसे उपकरण न केवल एन्सेलेडस के आंतरिक महासागर की रासायनिक संरचना का निर्धारण करने में सक्षम होंगे, बल्कि उन रसायनों की बहुतायत भी होगी।
दशकों से, अंतरिक्ष विज्ञान में ग्रहों, तारों, धूमकेतुओं और अन्य लक्ष्यों की रासायनिक रचनाओं को मापने के लिए स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग किया गया है। हाल ही में, वैज्ञानिक अपने वायुमंडल की रासायनिक रचनाओं को निर्धारित करने के लिए दूर के ग्रहों से स्पेक्ट्रा प्राप्त करने का प्रयास कर रहे हैं। यह महत्वपूर्ण है जब यह संभावित रहने योग्य एक्सोप्लैनेट्स को खोजने की बात आती है, क्योंकि जल वाष्प, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन गैस सभी जीवन के लिए आवश्यक हैं जैसा कि हम जानते हैं।
सबमिलीमीटर बैंड में स्कैन करना एक अपेक्षाकृत नई प्रक्रिया है, हालांकि, चूंकि सबमिलिमेट्रिक-सेंसिटिव इंस्ट्रूमेंट्स जटिल और निर्माण में मुश्किल होते हैं। लेकिन नासा के अनुसंधान और विकास फंडिंग की मदद से, चिन और उनके सहयोगियों ने एक एम्पलीफायर का उपयोग करके उपकरण की संवेदनशीलता बढ़ रही है जो सिग्नल को लगभग 557 गीगाहर्ट्ज तक बढ़ा देगा। यह एसएलएफआई को एन्सेलेडस की सतह से आने वाले पानी और गैसों के मिनट के निशान का पता लगाने की अनुमति देगा।
अन्य सुधारों में एक अधिक ऊर्जा-कुशल और लचीली रेडियो आवृत्ति डेटा-प्रोसेसिंग प्रणाली, साथ ही साथ आरएफ सिग्नल के लिए एक परिष्कृत डिजिटल स्पेक्ट्रोमीटर शामिल हैं। यह बाद का सुधार आरएफ डेटा को डिजिटल संकेतों में परिवर्तित करने के लिए उच्च गति वाले प्रोग्राम योग्य सर्किटरी का उपयोग करेगा, जिसका विश्लेषण एन्सेलेडस के प्लम्स से गैस की मात्रा, तापमान और वेग को मापने के लिए किया जा सकता है।
ये संवर्द्धन SELFI को 13 विभिन्न प्रकार के अणुओं का एक साथ पता लगाने और उनका विश्लेषण करने की अनुमति देगा, जिसमें पानी, मेथनॉल, अमोनिया, ओजोन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड और सोडियम क्लोराइड (उर्फ नमक) के विभिन्न समस्थानिक शामिल हैं। एनसेलेडस से परे, चिन का मानना है कि टीम प्रस्तावित भविष्य के मिशन के लिए साधन में पर्याप्त सुधार कर सकती है। "SELFI वास्तव में नया है," उन्होंने कहा। "यह अब तक निर्मित सबसे महत्वाकांक्षी सबमिलिमिटर उपकरणों में से एक है।"
उदाहरण के लिए, हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने यूरोपा की सतह से आने वाले प्लम गतिविधि को देखा है। यहां भी, इस गतिविधि को भू-तापीय गतिविधि का परिणाम माना जाता है, जो चंद्रमा के आंतरिक महासागर से सतह तक गर्म पानी के प्लम भेजता है। पहले से ही, नासा को जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके इन प्लम्स और उन एनसेलडस पर जांच करने की उम्मीद है, जो 2019 में तैनात होंगे।
एक अन्य संभावना प्रस्तावित यूरोपा क्लिपर से लैस होगी - जो कि 2022 और 2025 के बीच लॉन्च करने के लिए तैयार है - SELFI जैसे उपकरण के साथ। इस जांच के लिए साधन पैकेज पहले से ही एक स्पेक्ट्रोमीटर के लिए कहता है, लेकिन एक बेहतर सबमिलिमीटर-वेव और आरएफ डिवाइस यूरोपा के प्लम पर अधिक विस्तृत नज़र रखने की अनुमति दे सकता है। यह डेटा दशकों पुरानी बहस को हल कर सकता है जैसे कि यूरोपा का इंटीरियर जीवन का समर्थन करने में सक्षम है या नहीं।
आने वाले दशकों में, अंतरिक्ष अन्वेषण की सबसे बड़ी प्राथमिकताओं में से एक है जीवन के संकेतों के लिए सौर मंडल की "महासागर दुनिया" की जांच करना। इसे देखने के लिए, नासा और अन्य अंतरिक्ष एजेंसियां सभी रासायनिक और जैविक संकेतकों को सूँघने के लिए आवश्यक उपकरण विकसित करने में व्यस्त हैं। एक दशक के भीतर, किसी भी भाग्य के साथ, हम बस यह जान सकते हैं कि पृथ्वी पर जीवन अपवाद नहीं है, बल्कि एक बड़े आदर्श का हिस्सा है।
