Những hiểu biết ngày nay về Europa chủ yếu được thu thập trong những năm 70 của thế kỉ trước, khi 2 tàu thám hiểm Pioneer 10 và Pioneer 11 là những tàu thám hiểm đầu tiên viếng thăm Sao Mộc và các vệ tinh của nó vào 2 năm 1973 và 1974. Những bức ảnh vào thời điểm này của 4 vệ tinh lớn là khá mờ nhạt.[21] Tàu thám hiểm Voyager sau đó bay qua các vệ tinh này vào năm 1979. Gần đây nhất, tàu thám hiểm Galileo đã quay quanh quỹ đạo Sao Mộc trong 8 năm từ năm 1995 và cung cấp cho chúng ta những hình ảnh rõ nét nhất về bề mặt các vệ tinh của Sao Mộc, trong đó có Europa.

Người ta đang đề nghị tiến hành nhiều dự án để tìm hiểu thêm về các vệ tinh của Sao Mộc. Một vấn đề đáng quan tâm cho những dự án này là mọi tàu thám hiểm đặt chân lên Europa đều cần phải được bảo vệ trước bức xạ rất mạnh của Sao Mộc.[13] Hiện nay người ta đã đề xuất nhiều dự án khác nhau với mục đích rất khác nhau. Có dự án chỉ đặt mục tiêu phân tích cấu tạo bề mặt của Europa nhưng có một số dự án đặt mục tiêu cực kì tham vọng và khó thực hiện trong tương lai gần. Đó là tìm kiếm dấu vết của sự sống của đại dương trong lòng Europa.[52][60]

Các dự án

Những kế hoạch phóng các tàu thăm dò tìm kiếm nước và sự sống trên Europa đang gặp rất nhiều khó khăn do vấn đề kĩ thuật cũng như vấn đề tài chính.[61] Dự án Jupiter Icy Moons Orbiter thám hiểm các vệ tinh băng đá của Sao Mộc đã bị hủy bỏ năm 2005[13][61].

Một dự án có tính khả thi là dự án Ice Clipper, sử dụng một bộ phận va chạm gây nổ như trong dự án Deep Impact. Bộ phận này sẽ kích thích một vụ nổ nhỏ trên bề mặt của Europa khiến cho một lượng lớn vật chất của vệ tinh này sẽ được bốc bay lên không trung.[62] Một tàu vũ trụ nhỏ sẽ được điều khiển bay qua đám bụi này để thu thập các mẫu vật chất trên bề mặt Europa. Không cần quay quanh quỹ đạo của Sao Mộc hay Europa, cũng không cần nhiên liệu để khởi động quay về Trái Đất từ quỹ đạo của các thiên thể này, dự án kiểu như trên sẽ khiến cho lượng nhiên liệu tàu mang theo là rất ít và giảm hẳn chi phí cho dự án.[63]

Những ý kiến táo bạo hơn đưa ra khả năng về các tàu đổ bộ sau khi hạ cánh xuống Europa sẽ tìm kiếm bằng chứng về sự sống bằng cách lấy mẫu ở phần băng gần bề mặt vệ tinh hay thậm chí đục xuyên qua bề mặt vệ tinh tiếp cận đại dương phía dưới. Một đề xuất đưa ra ý tưởng về một tàu thăm dò lớn làm tan băng chạy bằng năng lượng nguyên tử gọi là cryobot. Sau khi đổ bộ xuống bề mặt vệ tinh, sử dụng nhiệt lượng của mình, cryobot sẽ làm tan chảy băng dưới chân và từ từ đi xuyên qua lớp băng cứng.[64] Theo Hội nghiên cứu hành tinh, mục tiêu chính của cryobot là tạo một lỗ khoan vào trong lòng của Europa.[13] Sau khi chạm đến lớp chất lỏng, một tàu tự hành dưới nước gọi là hydrobot sẽ được tách rời ra và tự do tìm kiếm sự sống trong đại dương của Europa.[65] Cả cryobot và hydrobot phải trải qua một quá trình diệt trùng thành vô trùng hoàn toàn. Điều này tránh các tàu thăm dò phát hiện được các vi khuẩn của Trái Đất trên mình chúng thay vì các vi sinh vật của Europa. Hơn nữa, khử trùng cho tàu thăm dò còn tránh làm ô nhiễm về mặt sinh học cho hệ sinh thái của Europa.[66] Mặc dù rất hấp dẫn nhưng dự án nói trên chưa được vạch kế hoạch chi tiết.[67]

Trong tương lai, một dự án mang tên Europa Jupiter System Mission (EJSM) (dự án nghiên cứu Sao Mộc và các vệ tinh, chủ yếu là Europa) liên kết giữa 2 trung tâm khoa học vũ trụ NASA và ESA có thể được thực hiện vào năm 2020. Vào tháng 2 năm 2009, hai trung tâm này đã xác định đây là mục tiêu quan trọng có mức ưu tiên cao hơn dự án Titan Saturn System Mission (dự án khám phá vệ tinh Titan của Sao Thổ).[68] Mặc dù vậy, đóng góp của phía ESA vẫn đang bị đặt dấu hỏi do vấn đề tài chính.[69] Dự án này có thể gồm một vệ tinh bay quanh Sao Mộc của ESA, một vệ tinh bay quanh Europa của NASA và một vệ tinh nghiên cứu từ trường Sao Mộc của JAXA.