Das nächste Jahrzehnt der NASA: Aufbau einer Eisriesen-Mission

Ende 2021, die Astronomie-Community Ausgestellt eine Knoten Umfrage, eine Roadmap der wissenschaftlichen Prioritäten für die nächsten zehn Jahre, die die Geräte beschreibt, die wir bauen müssen, um sie zu erreichen. Diese Untersuchung konzentrierte sich auf entfernte Objekte und empfahl Projekte wie die großen Breitspektrum-Weltraumteleskope.

Diese Woche sieht die Veröffentlichung von a Zweite Knotenvermessung, konzentrierte sich dies auf die Bedürfnisse von Astronomen und Planetenwissenschaftlern, die sich auf Dinge in unserem Sonnensystem konzentrieren. Die großen Empfehlungen für diese Vermessung sind die Orbiter von Uranus und Enceladus, während die kleineren Missionen Vorbereitungen für die Rückkehr von Proben vom Mars, dem Mond und Ceres beinhalten. Wie üblich wird das, was wir erreichen, davon abhängen, ob die Budgets für Planetenforschung besser sind, als mit der Inflation Schritt zu halten.

große Prioritäten

Die Umfrage identifiziert die übergreifenden Wissenschaftsthemen hinter den Prioritäten, ist aber breit genug, um so ziemlich alles abzudecken. Wie bereits erwähnt, beinhaltet es einen Blick auf die Materialien, die in kleinen Körpern im Sonnensystem gefunden wurden, um Details der Planetenentstehung aus der protoplanetaren Scheibe abzuleiten, und Beobachtungen von Planeten, um ihre Entwicklung seitdem zu verfolgen. Auch eine Priorität: die Entstehung des Mondes. Studium der Atmosphäre und des Inneren der Planeten; Und die Rolle von Einflüssen bei der Gestaltung der Evolution des Planeten. Schließlich gibt es die Möglichkeit des Lebens in der Gegenwart oder in der Vergangenheit auf einem anderen Körper als der Erde.

Dies scheint so gut wie alles im Sonnensystem abzudecken, was bedeutet, dass diese Forschungsprioritäten jede Mission rechtfertigen können. Für welche Geräte hat sich die wissenschaftliche Gemeinschaft also entschieden?

Das große Ticket ist der Uranus Orbiter and Probe oder UOP, der vor dem Start zweifellos einen besseren Namen bekommen wird. Ähnlich wie die vorherigen Galileo- und Cassini-Missionen würde die UOP aus einem Orbiter bestehen, der an Ort und Stelle bleibt, um das System zu untersuchen, und einer Atmosphärensonde, die eine Einwegreise zum Planeten (oder in Cassinis Fall zur Mondatmosphäre) unternimmt Titan). Idealerweise würde innerhalb des nächsten Jahrzehnts ein UOP geschaffen, um die Gravitationsunterstützung von Jupiter zu nutzen, die verfügbar wäre, wenn es innerhalb eines Fensters gestartet würde, das 2032 endet.

Warum Uranos? Wir haben die Gasriesen Jupiter und Saturn bereits umfassend untersucht, aber die Eisriesen des äußeren Sonnensystems, Neptun und Uranus, wurden erst vor zwei Jahrzehnten von der Voyager besucht. Vermessungen von Exoplaneten haben gezeigt, dass Planeten von der Größe des Neptun anderswo in unserer Galaxie sehr häufig sind, daher ist ihre Untersuchung im Allgemeinen nützlich. Besonders Uranus ist interessant, weil er anscheinend schon früh in seiner Geschichte so hart getroffen wurde, dass sich seine Rotationsachse um fast 90 Grad verschoben hat. Es hat auch Monde, die geologisch aktiv gewesen zu sein scheinen und Ozeane beherbergen könnten. Abgesehen von all dem ist es viel näher an Neptun.

Sollte das Budget die Inflation übersteigen, empfiehlt die Umfrage eine zweite große Mission, diese zu Enceladus, einem der Saturnmonde. Enceladus scheint einen eisigen Ozean und eine Portion heißes Wasser zu haben, das einen Teil seines Inhalts in den Weltraum abgibt. Enceladus Orbilander wird durch die Schwaden dieser Geysire fliegen, um ihren Inhalt zu analysieren, und dann für zwei Betriebsjahre auf der Mondoberfläche landen. Das Ziel wäre es, es rechtzeitig zu starten, um den Mond in den 1950er Jahren zu erreichen, wenn orbitale Unterschiede mehr Sonnenlicht in der südlichen Hemisphäre liefern werden als Enceladus, wo Geysire sind.