¿Cómo sería la arquitectura de una misión para buscar vida en los océanos eternamente oscuros de Europa o Encélado? Quizá esto sea una sorpresa: es muy difícil, pero factible sin demasiados saltos tecnológicos.

Europa, luna de Júpiter, Encélado, luna de Saturno, y algunas más de las grandes lunas del sistema solar exterior tienen una superficie de hielo de agua. Bajo ella, las evidencias físicas permiten deducir la existencia de un océano, también de agua. Kilómetros más abajo, quizá más de 100, podrían existir volcanes, similares a los de la luna Ío. Las fuerzas de marea que induce la gravedad de los planetas gigantes sobre las lunas es suficiente para mantener sus núcleos fundidos.

Capa fina versus capa gruesa

Centrándonos en el caso de Europa, los geólogos planetarios han postulado dos modelos diferentes para la corteza de hielo. Uno, llamado de capa gruesa, estima espesores de entre 10 y 30 kilómetros. Otro, el de capa fina, espera encontrar un grosor del hielo menor que 10 kilómetros. De ajustarse la realidad al primer modelo, el océano interior podría estar permanentemente aislado de la superficie. Pero si es el segundo modelo el que se aproxima más a lo real, podrían darse fenómenos de intercambio de material. Incluso erupciones (plumas) criovolcánicas. La consecuencia sería maravillosa: una misión con un módulo de aterrizaje podría tomar muestras de hielos que hayan estado, quizá millones de años atrás, en estado líquido. Podríamos obtener muestras del océano sin necesidad de excavar.

La mayoría de geólogos planetarios abogan, sin embargo, por el  modelo de capa gruesa. Si pretendemos analizar el océano, habría que llegar hasta él. Perforando. Un poco sorprendentemente, la parte de hacer el agujero es la más sencilla.

Abriéndonos camino

A la temperatura de la superficie de Europa, –160 °C en el ecuador, el hielo es duro como el granito. Pero es posible sublimarlo (convertirlo en vapor de agua) aplicando solo un poco de calor, gracias a la baja presión atmosférica, equivalente a la billonésima parte (10^-12) de la presión a nivel del mar en la Tierra. Esto es sencillo de hacer por medios nucleares. Por ejemplo, con un RTG (Radioisotope Thermal Generator), un tipo de pila atómica en la que la electricidad se genera directamente de la descomposición de un isótopo radiactivo como el plutonio-238. O quizá con un pequeño reactor nuclear de fisión de los que ya se han probado varios en el espacio —fundamentalmente, por la Unión Soviética— y de los que hay diseños renovados en marcha, como el proyecto Kilopower de NASA.

Ya tenemos medios para hacer el agujero. Sin embargo, las dificultades empiezan aquí. Un reactor nuclear (o un RTG) necesitan disipar el calor que genera, de forma que las tripas de la sonda no se cuezan a fuego lento. Paradójicamente, que nuestra sonda esté rodeada de un material muy frío no ayuda demasiado: el hielo es mal conductor del calor. Tendremos que diseñar un sistema de refrigeración, una especie de serpentín de agua a presión, que envuelva los componentes internos de la sonda y que permitan evacuar el exceso de calor haciendo circular el hielo fundido, adecuadamente acondicionado, de la punta de ataque hasta unos escapes en la parte trasera.

Las autenticas dificultades

Una vez resuelto el problema de cómo gestionar el calor, tendremos que enfrentarnos a las posibles irregularidades del medio. Si planeamos encontrar diez kilómetros de hielo uniforme en nuestro camino hacia el océano oculto de Europa, muy probablemente nos encontremos con sorpresas que den al traste con toda la misión. Los glaciares terrestres nos dan pistas en este sentido: huecos en el hielo, rocas y arena —quizá de origen meteorítico— o incluso zonas líquidas separadas del océano principal. Nuestra sonda tendrá que ser capaz de navegar todas esas dificultades de forma autónoma, seguramente con medios adicionales de perforación y control direccional.

Y ahora llegamos a lo más complicado: ¿cómo comunicarse con el exterior? La propagación de ondas de radio en el hielo es notoriamente mala. Una solución en primera aproximación sería tender un cable de comunicaciones desde la superficie, donde podríamos dejar una estación base con antenas capaces de comunicarse con un satélite en órbita, o directamente con la Tierra. Sin embargo, una vez más el comportamiento del hielo terrestre nos pone sobre aviso. La existencia de esfuerzos cortantes, revelados por las grietas que muestra la superficie de Europa, podría poner en peligro cualquier intento de conexión física entre nuestro robot perforador y la superficie.

Alternativas de comunicación

Así que tendremos que pensar en alternativas. Quizá habrá que ir desplegando una red de relés de datos, con su propia batería, capaces de conectarse unos con otros y actuar como un camino de migas de pan hasta la superficie. Podrían desplegar sus propias antenas sencillas en forma de cables, como los submarinos en los mares de la Tierra, con la ventaja de que al no estar anclados por los dos extremos, no serían tan vulnerables a posibles roturas como un cable continuo. Incluso podríamos pensar en una red de micrófonos y altavoces de audio, capaces de «gritarse» mensajes unos a otros a través del hielo.

Este será, además, un problema de optimización muy interesante. Cuanto más pequeños sean los equipos, mayor número de éstos podremos transportar e ir dejando atrás en nuestro camino hacia las profundidades. A cambio, su capacidad técnica y de supervivencia en medio del hielo profundo de Europa disminuirá.

No hemos terminado aún. Tendremos que protegernos contra la corrosión y deberemos, naturalmente, proporcionar medios a la sonda para que analice químicamente su entorno. No es probable que nos interese demasiado sacar fotos «ahí abajo», aunque ¡quién sabe! Quizá los «calamares» europanos (este sería el gentilicio correcto) dispongan de algún tipo de bioluminiscencia que querríamos poder detectar. Y, naturalmente, tampoco queremos contaminar nada con microbios traídos desde la Tierra.

En resumen, un proyecto extremadamente complejo, pero en el límite de lo posible. ¿Lo veremos este siglo?

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