Europa Clipper ist eine am 14. Oktober 2024 gestartete Raumsondenmission der NASA. Die Mission soll detaillierte Informationen über den Jupitermond Europa erbringen, wobei die Erforschung seiner Habitabilität im Fokus steht. Die strahlungsgehärtete Raumsonde soll auf einem langgezogenen Orbit um Jupiter wiederholt an Europa vorbeifliegen und dabei sogenannte Flybys durchführen. Dadurch soll zum einen die Strahlungsdosis auf die Sonde verringert, sowie zum anderen eine größere Zeitspanne zur Übermittlung der Daten bei jedem Vorbeiflug ermöglicht werden, als dies bei einem Orbiter der Fall wäre. Geplant sind 49 Vorbeiflüge mit Distanzen von 2700 km bis 25 km.
Die Raumsonden Pioneer 10 (1973), Voyager 1, Voyager 2 (1979) erkundeten Europa in Vorbeiflügen aus großer Distanz. Galileo war der erste Orbiter um Jupiter, der detailliertere Erkenntnisse erlaubte. Dabei wurde das induzierte Magnetfeld untersucht und daraus geschlossen, dass sich unter der Oberfläche von Europa eine elektrisch leitende Schicht befindet, wahrscheinlich ein salzhaltiger Ozean.
Die Planetary Science Decadal Surveys des National Research Council gaben der Erkundung von Europa 2003 und 2011 eine hohe Priorität in der Planetenforschung.
Es soll untersucht werden, ob der Ozean die lebensnotwendigen chemischen Elemente (C, H, N, O, P, S) und chemischen Eigenschaften hat, die Leben ermöglichen. Weiterhin soll festgestellt werden, ob es geochemische Energiequellen gibt, die bei Abwesenheit von Sonnenenergie dennoch Leben unterstützen können, ähnlich wie es Ökosysteme an Vulkanschloten am Meeresboden gibt, die unabhängig von der Sonne existieren.
Erkunden der Eiskruste und des verborgenen Ozeans inklusive der Differenzierung der Oberfläche. Erkundung wie der Austausch und Transport von Eis und Wasser geschieht.
Untersuchung des Ozeans auf Zusammensetzung und Habitabilität.
Untersuchung, wie die Oberfläche zustande kommt, Erklärung der Phänomene der Oberfläche. Untersuchung auf frühere und aktuelle geologische Aktivität. Suche nach Orten, die von besonderem wissenschaftlichen Interesse sind.
Bei der Auswahl der Instrumente war zum einen deren wissenschaftlicher Nutzen und zum anderen die begrenzte Nutzlast zu berücksichtigen. Es gibt zum einen Fernerkundungsinstrumente mit Instrumenten in verschiedenen Bereichen des elektromagnetischen Spektrum, zum anderen in situ Instrumente, mit denen in der direkten Umgebung der Sonde das Magnetfeld, Staubkörner, neutrale Gase und Plasma untersucht werden.
Diese vier Instrumente bilden die Basis:
Das Spektrometer Shortwave Infrared Spectrometer (SWIRS) wird Bilder von Europas Oberflächenzusammensetzung schießen. Bei jedem der 45 geplanten An- und Abflüge auf den Mond werden zunächst niedrig-, dann hochaufgelöste Scans mit dem Spektrometer durchgeführt werden.
Ein Ice-Penetrating Radar (IPR) Radar soll die Dicke der Eishülle ermitteln und herausfinden, ob sich darunter Gewässer befinden, wie in der Antarktis.
Das Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS).
Für weitere Instrumente, die auf der Reise Untersuchungen bewerkstelligen sollen, hatte die NASA eine Ausschreibung veranstaltet. Unter 33 Einsendungen wurden diese 9 Geräte ausgewählt:
Plasma Instrument for Magnetic Sounding (PIMS): Dieses Instrument schafft einen Ausgleich der magnetischen Signale der Plasmaströme, die um Europa herrschen. In Verbindung mit einem Magnetometer misst es die Dicke von Europas Eishülle, die Tiefe des Ozeans und dessen Salzgehalt. Forschungsleiter für dieses Instrument ist Joe Westlake vom Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University in Laurel im US-Bundesstaat Maryland.
Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE): Dieses Instrument ermittelt die Zusammensetzung von Europa. Es identifiziert und kartographiert die Verteilung von organischen Stoffen, Salzen, Säureanhydriden, Wasser- und Eisabschnitten und anderen Stoffen. Dadurch kann die Bewohnbarkeit von Europas Ozean bestimmt werden. Forschungsleiterin ist Diana Blaney vom NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena im US-Bundesstaat Kalifornien.
Europa Imaging System (EIS): Die Weit- und Nahwinkelkamera dieses Instruments wird Europa mit 50 m Auflösung kartographieren. Sie wird Bilder von Europas Oberflächen mit bis zu 100 mal höherer Auflösung als bisher möglich bringen. Forschungsleiterin ist Zibi Turtle vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel im US-Bundesstaat Maryland.
Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON): Dieser zweifrequentige Radar kann Eis durchdringen. Er soll Europas Eiskruste oberflächennah bis zum Ozean kategorisieren und versteckte Strukturen und potentielle Wasserreservoirs darin aufzeigen. Forschungsleiter ist Don Blankenship von der University of Texas in Austin im US-Bundesstaat Texas.
Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS): Dieser Wärmedetektor wird hochaufgelöste Bilder mit multispektralen Wärmeinformationen liefern. Dadurch können aktive Gebiete aufgezeigt werden, wie sie zum Beispiel bei Eruptionen von Wasserdampf auftreten. Forschungsleiter ist Philip Christensen von der Arizona State University in Tempe im US-Bundesstaat Arizona.