Dva finalisté za nové hranice NASA

NASA vybrala pro příští misi New Frontiers dva finalisty: návrat komety a létající dron pro Titana.

CAESAR přistupuje ke kometě 67 / P Churyumov-Gerasimenko ke sběru vzorků v koncepci tohoto umělce.
NASA

Co je na vašem vánočním seznamu přání? Manažeři NASA zveřejnili své zprávy ve středu a oznámili finalistům, co se v nadcházejícím desetiletí stane čtvrtou misí Vesmírné agentury pro nové hranice.

NASA se buď vrátí ke kometě, kterou poprvé prozkoumala Evropská kosmická agentura pro ambiciózní návrat vzorku, nebo pošle kvadrokoptéru s jaderným pohonem, aby proletěla metanem zahalenou oblohou Saturnova měsíce Titan.

„Je to obrovský krok vpřed ve vývoji naší další odvážné mise objevování vědy, “ říká Thomas Zurbuchen (vedoucí ředitelství vědecké mise NASA) v nedávné tiskové zprávě. „Tito jsou provokující vyšetřování, která se snaží odpovědět na některé z největších otázek naší sluneční soustavy.“

Finalista # 1: Vážka

První nahoře: Vážka. Tento duální kvadrokoptéra by prozkoumala různá místa na Titanu. Vážka by využila hustou atmosféru Měsíce, která by létala z místa na místo a vzorkovala prebiotickou chemii na povrchu. Titan je nejlepším místem ve sluneční soustavě k letu kvadrokoptéry, s atmosférou čtyřikrát tak hustou jako naše vlastní a povrchová gravitace jen sedmina Země.

Vážka je ambiciózní. Nebude zaměstnávat orbiter pro přenos, místo toho se spoléhá na přímou komunikaci z povrchu Titanu.

Hlavní vyšetřovatel Elizabeth Turtle rovněž uvedl na středeční tiskové konferenci, že malý vícedutinový radioizotopový termoelektrický generátor (MMRTG) využívající plutonium-238 pohání Dragonfly. To je zásadní, protože využití sluneční energie není možné v cloudu zahaleném měsíci. Americké ministerstvo energetiky v roce 2013 restartovalo svůj produkční plynovod plutonium-238 pro NASA. NASA má utajovanou, ale omezenou dodávku plutonia, z nichž některé jsou určeny pro rover Mars 2020.

Umělecké pojetí draka Dragonfly zkoumajícího Titana.
NASA

Vědecký balíček společnosti Dragonfly zahrnuje hmotnostní spektrometr, balíček pro vrtání a vzorkování, spektrometry gama a neutrony a balíček geofyziky a meteorologie. Pokud bude schválen, bude projekt řídit Univerzita aplikované fyziky Johns Hopkins University (JHU-APL), přičemž Dragonfly bude spuštěn v roce 2025 a do Titanu dorazí v roce 2034.

Finalista # 2: CAESAR

Vrátí se CAESAR do podivného světa (na obrázku) komety 67P Churyumov-Gerasimenko?
ESA / Rosetta

Druhý uchazeč, nazvaný Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR), by provedl hloubkovou analýzu a návrat vzorku z komety a vrátil se ke kometě prozkoumané misí Rosetta Evropské vesmírné agentury, 67 / P Churyumov-Gerasimenko. Orbiter Rosetta podrobně prozkoumal a zmapoval periodickou kometu, což pomůže týmu vybrat sběrné místo daleko před příjezdem. CAESAR shromáždil 100 g nebo více těkavých a netěkavých látek z komety pro návrat na Zemi.

Japonská letecká agentura pro průzkum vesmíru (JAXA) by poskytla vzorkovou vratnou kapsli. Je nezbytné udržovat těkavé složky zpětného vzorku v chladu, aby se před jejich studováním neodpařovaly. Je žádoucí provedení podobné návratové tobolce Hayaxusa od společnosti JAXA, která po opětovném spuštění upustila svůj tepelný štít, než se teplo mohlo začít převádět do vnitřní tobolky.

Návrat vzorku CAESARu na Zemi by nastal 20. listopadu 2038 v Utahském testovacím a výcvikovém pásmu, na stejném místě, kde se Stardust a nešťastná kosmická loď Genesis vrátily z meziplanetárního prostoru se svými vzorky.

Misi bude řídit Goddard Space Flight Center NASA a Orbital ATK postaví kosmickou loď CAESAR.

Runner-Ups: Ocean Worlds a Venus Explorer

NASA také vybrala dva koncepty pro zdokonalený vývoj technologií:

  • Zkoumání složení Venuše na místě (VICI): Tento program bude dále vyvíjet Venušinu elementární a mineralogickou kameru pro provoz na drsném povrchu Venuše. Lori Glaze (NASA Goddard) je vyšetřovatelem zásad pro VICI.
  • Životní podpisy Enceladus a Habitability (ELSAH): Společnost ELSAH, spravovaná agenturou Goddard Spaceflight Center, prozkoumá nákladově efektivní způsoby, jak omezit kontaminaci kosmických lodí při nízko rozpočtových misích. Hlavním vyšetřovatelem společnosti ELSAH je Chris McKay (NASA Ames).

Mezi další mise, které byly v provozu, patří:

  • Titan Oceanus: Titan orbiter, který by studoval tvorbu komplexních organických molekul sklouznutím horní atmosférou velkého měsíce
  • Lunární návrat vzorku z jižního pólu - Aitken: tento ambiciózní plán by poslal přistávací plochu na lunární dálnici, aby geochemistům poskytl materiál vytěžený z největší dopadové pánve Měsíce.
  • Interiér Saturn Probe Interior a Atmosphere Explorer (SPRITE) by se zvedl tam, kde Cassini skončil na svých konečných drahách, prozkoumal hluboký vnitřek Saturn a změřil poměr vodíku a helia na planetě.

Rozpočet NASA

Rozpočet NASA získal zpět ve fiskálním roce 2016 zvýšení o 1, 3 miliardy USD na 19, 3 miliardy USD a Kongres navrhl rozpočet NASA na fiskální rok 2018 USD ve výši 19, 5 miliardy USD. Z toho je 1, 61 miliardy USD vyčleněno na průzkum planet, což je pokles od roku 2017, ale dále úroveň s částkami za rok 2016.

NASA provádí tři základní typy planetárních misí. Hlavní mise stojí více než 1 miliardu dolarů. Mezi příklady patří Zvědavost, Cassini a, pokud je financována, mise Uran a / nebo Neptun orbiter pro 20. léta 20. století. Nové mise Frontiers jsou středně velké a jsou omezeny na 1 miliardu dolarů. Mezi absolventy New Frontiers patří mise New Horizons v Plutu i mimo ni, mise Dawn na 4 Vesta a 1 Ceres a mise Osiris-REX na asteroid 101955 Bennu. Výzkumné mise jsou levné, limitované kolem 450 až 600 milionů dolarů. Připravované asteroidní mise Lucy a Psyche jsou Discovery class.

Časová osa

Finalisté se nyní v příštím roce přesunou k hodnocení koncepce fáze A. Oba týmy předloží konečný návrh mise do konce ledna 2019. Konečný výběr mise je stanoven na červenec 2019, po kterém vítěz vítězí vpřed s vývojem a zahájí kolem roku 2025.

Příští mise New Frontiers bude používat buď existující nosnou raketu, jako je raketa Atlas V, nebo novou generaci těžkých výtahů, jako je SLS NASA nebo Falcon 9 Heavy od SpaceX. Elon Musk právě odhalil tento týden Falcon 9 Heavy, možná připravený na svůj dlouho očekávaný inaugurační let z Kennedyho vesmírného centra v lednu. První let SLS je nastaven na rok 2019.

Falcon 9 (třikrát) Falcon Heavy odhalil pro spuštění v lednu 2018.
SpaceX / Elon Musk

Každá mise by byla vzrušující. Například kosmická loď ESA Huygens trvala na povrchu Titanu v roce 2005 jen velmi krátkou dobu, ale Dragonfly mohla trvat roky. Stejně tak pro navrhovaný návrat do Rosettovy komety. Hej, možná se podíváme na Rosettu a sedíme na opuštěném povrchu na kometě? Nebo se možná Dragonfly podívá na vznešené Huygeny, napůl pohřbené na povrchu Titanu?

Přestože jsou časové rámce dlouhé, je povzbudivé vidět nové mise naplánované na návrat do vnější sluneční soustavy v nadcházejícím desetiletí.