Onsdag annoncerede NASA de to finalister til sin næste New Frontiers-mission, en robot-efterforskningsmission, der vil starte en gang i midten af 2020'erne. Fra et felt med 12 forslag, der blev indsendt i april sidste år, har teamet valgt de to sidste kandidater: en mission til Saturns måne Titan og en prøve-returmission til en komet.
New Frontiers er et af agenturets ubemandede missioner. Som Van Kane i Planetariumselskabet skrev tidligere i år, flyver NASA tre typer efterforskningsopgaver for at undersøge solsystemet: Discovery, Flagskib og New Frontiers.
Opdagelsesmissioner falder i den lavere ende af udgifterne og koster omkring $ 600 millioner til $ 700 millioner og er tæt fokuseret på et enkelt mål, ligesom Dawn-missionen for at udforske dværgplaneten Ceres. NASAs flagskibsmissioner er den priciest af flokken, der løber over $ 2 milliarder dollars og er en gang-i-et-årti lanceringer med håndværk, der bærer en række instrumenter. Eksempler på disse missioner inkluderer hall-of-fame sonder som Viking, Voyager, Cassini og den kommende Mars 2020 Rover. New Frontiers-missioner er et lykkeligt mellemprodukt. Omkostningerne koster omkring $ 850 millioner, og disse missioner ramte et søde sted mellem budget og efterforskende ildkraft.
I øjeblikket er tre nye grænser-missioner steget væk fra Jorden. Disse inkluderer New Horizons-håndværket, som sendte utroligt detaljerede billeder af Pluto tilbage i 2015 og er i øjeblikket på vej til at udforske 2014 MU69, en mærkelig rumklippe i Kuiper Belt. I gruppen er også Juno-rumfartøjet, der gik ind i kredsløb omkring Jupiter i 2016 og i øjeblikket stråler uovertrufne billeder af gasgiganten Jupiter. Endelig er den sidste i gruppen Osiris-REx-missionen, der i øjeblikket er i gang, som er planlagt til at få fat i en del af asteroiden Bennu i slutningen af 2018 og sende den tilbage til Jorden.
Den fjerde New Frontiers-mission vil enten være udrulningen af et rotorfartøj kaldet Dragonfly til Titan eller Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR), en mission til at gribe lidt af kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko og returnere den til Jorden. Ifølge en presse briefing vil NASA finansiere projekterne indtil udgangen af 2018, så holdene kan udvikle deres koncepter, inden de beslutter, hvilke af disse missioner de skal forfølge i foråret 2019. De håber at lancere den nye sonde inden udgangen af 2025.
”Dette er et kæmpe spring fremad i udviklingen af vores næste dristige mission for videnskabsopdagelse, ” siger Thomas Zurbuchen, associeret administrator for NASAs Science Mission Directorate i pressemeddelelsen. ”Dette er spændende undersøgelser, der søger at besvare nogle af de største spørgsmål i vores solsystem i dag.”
Den anden finalist er Dragonfly-projektet, ledet af Elizabeth Turtle fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Som Turtle forklarer, er Titans tætte atmosfære fuld af komplekse kulbrinter, og overfladen er besat med søer af metan. Målet med Dragonly er at lande på månens overflade og undersøge, hvor langt den prebiotiske kemi er kommet for at hjælpe forskere med at forstå, hvordan organiske molekyler kunne komme videre i livet.
Tidligere i år fandt forskere, at kulstofkæde-anioner - de første byggesten til de mere komplekse organiske molekyler, der er livets fundament - findes på Titan. Mens Turtle siger, at fartøjet vil tilbringe det meste af sin tid på jorden for at udføre sin prøveudtagning, vil dens rotorer give det mulighed for at flyve titusinder eller endda hundreder af kilometer til nye områder på månens overflade. Hvis det blev lanceret i 2025, kunne Dragonfly komme til Titan i 2034.
CAESAR-initiativet ledes i øjeblikket af Steve Squyres fra Cornell University. Projektets primære mål er at sende en sonde til 67P / Churyumov-Gerasimenko og gribe 100 gram materiale fra kometens overflade og sende den tilbage til Jorden i en speciel kapsel. Som Squyres forklarede under briefingen, er at udforske kometer vigtige, da det er her jordens vand og organiske materialer stammer fra og er grundlæggende i opbygningen af planeter. Så forståelse af kometer kunne hjælpe forskere med at forstå processen med, hvordan planeter dannes. Hvis lanceringen af 2025 går som planlagt, siger han, at prøven ville vende tilbage til Jorden i 2038.
Hvis den syv kilometer lange 67P / Churyumov-Gerasimenko lyder velkendt, skyldes det, at det er den samme komet, som Det europæiske rumfartsagenturs Rosetta-sonde kredsede i næsten to år, mellem 2014 og 2016. Squyres forklarede, at det at gå tilbage til en komet, vi allerede forstår og har fantastiske kort over forenkler CAESAR-missionen og gør dens sandsynlighed for succes endnu større.
”Kometer er blandt de mest videnskabeligt vigtige objekter i solsystemet, men de er også blandt de mest dårligt forståede, ” sagde han. ”Jeg tror, det vil producere banebrydende videnskab i årtier fremover.”
Venus har gået glip af den endelige nedskæring, men sammen med en anden mission vil den modtage midler til fortsat at udvikle nye teknologier. Holdet planlægger at fortsætte arbejdet med Venus In situ Composition Investigations (VICI) -missionen, som var designet til at undersøge mineraler på planetens overflade. Enheden bruger et specielt hærdet kamera til at arbejde under de uslebne forhold og lasere til analyse af mineralsammensætning.
Der er lagt meget fokus på Venus i de senere år, hvor nogle forskere endda opfordrer til menneskelig udforskning af planeten. Det er meget ens i størrelse, masse og afstand fra solen, men har en helvede livshistorie. Ved bedre at forstå, hvordan Venus blev så ugjestfri, mener forskere, at de kan lære mere om de ingredienser, der er nødvendige til beboelige miljøer på andre planeter.
Den anden mission for ikke at skære ned (men stadig modtage midler til at fortsætte udviklingen) er Enceladus Life Signatures and Habitability (ELSAH) -konceptet for at undersøge Enceladus, Saturns iskaldne måne, hvor brintgas, en potentiel fest for mikrober, for nylig blev fundet udluftning ud i rummet. Dette team vil fortsætte med at udvikle omkostningseffektive teknikker, der begrænser rumfartøjsforurening for at hjælpe forskere med at undgå at bære jordmikrober i rummet og for at hjælpe med at opdage liv i andre verdener.
Mens ikke alle missionerne er på farten, begrænsede NASA sit forslag til seks temaer, hvilket indikerede, hvor det gerne vil målrette sit næste parti af New Frontiers-håndværk i fremtiden. Temaerne omfattede kometoverfladeprøve-retur, månens sydpol-Aitken-bassinprøve-retur, havverdener (Titan og / eller Enceladus), Saturn-sonde, trojansk asteroide-tur og møde og Venus in situ-opdagelsesrejsende.
