Am Mittwoch gab die NASA die beiden Finalisten für ihre nächste New Frontiers-Mission bekannt, eine Roboter-Erkundungsmission, die Mitte der 2020er Jahre starten wird. Aus einem Feld von 12 Vorschlägen, die im vergangenen April eingereicht wurden, hat das Team die letzten beiden Kandidaten ausgewählt: eine Mission zum Saturnmond Titan und eine Mission zur Probenrückgabe an einen Kometen.
New Frontiers ist eines der unbemannten Missionsprogramme der Agentur. Wie Van Kane von der Planetary Society in diesem Jahr schrieb, fliegt die NASA drei Arten von Erkundungsmissionen, um das Sonnensystem zu untersuchen: Discovery, Flagship und New Frontiers.
Entdeckungsmissionen kosten zwischen 600 und 700 Millionen US-Dollar und konzentrieren sich auf ein einziges Ziel, wie die Dawn-Mission zur Erkundung des Zwergplaneten Ceres. Die Flaggschiff-Missionen der NASA sind mit über 2 Milliarden US-Dollar die teuersten der Welt und werden einmal im Jahrzehnt mit Fahrzeugen gestartet, die eine Reihe von Instrumenten tragen. Beispiele für diese Missionen sind Hall-of-Fame-Sonden wie Viking, Voyager, Cassini und der bevorstehende Mars 2020 Rover. New Frontiers-Missionen sind eine glückliche Zwischenstufe. Diese Missionen kosten rund 850 Millionen US-Dollar und sind genau das Richtige zwischen Budget und explorativer Feuerkraft.
Derzeit sind drei New Frontiers-Missionen von der Erde abgesprungen. Dazu gehört das Schiff New Horizons, das 2015 unglaublich detaillierte Bilder von Pluto zurücksandte und derzeit auf dem Weg ist, 2014 MU69, einen seltsam aussehenden Weltraumfelsen im Kuipergürtel, zu erkunden. Ebenfalls in der Gruppe ist das Juno-Raumschiff, das 2016 in die Umlaufbahn um Jupiter gelangte und derzeit beispiellose Bilder des Gasriesen Jupiter zurückstrahlt. Das letzte Mitglied der Gruppe ist die derzeit laufende Osiris-REx-Mission, bei der Ende 2018 ein Stück des Asteroiden Bennu aufgegriffen und zur Erde zurückgeschickt werden soll.
Die vierte Mission von New Frontiers wird entweder der Einsatz eines Drehflüglers namens Dragonfly to Titan oder die Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR) sein, eine Mission, um einen Teil des Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko aufzunehmen und zur Erde zurückzukehren. Laut einer Pressekonferenz wird die NASA die Projekte bis Ende 2018 finanzieren, damit die Teams ihre Konzepte entwickeln können, bevor sie sich für eine dieser Missionen im Frühjahr 2019 entscheiden. Sie hoffen, die neue Sonde vor Ende 2025 einführen zu können.
"Dies ist ein riesiger Fortschritt bei der Entwicklung unserer nächsten mutigen Mission der wissenschaftlichen Entdeckung", heißt es in der Pressemitteilung von Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator der NASA-Direktion für wissenschaftliche Missionen. "Dies sind verlockende Untersuchungen, die versuchen, einige der größten Fragen in unserem heutigen Sonnensystem zu beantworten."
Der zweite Finalist ist das Dragonfly-Projekt unter der Leitung von Elizabeth Turtle vom Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Wie Turtle erklärt, ist Titans dichte Atmosphäre voller komplexer Kohlenwasserstoffe und die Oberfläche ist mit Methan-Seen übersät. Das Ziel von Dragonly ist es, auf der Oberfläche des Mondes zu landen und zu erforschen, wie weit diese präbiotische Chemie gekommen ist, um Forschern zu helfen, zu verstehen, wie organische Moleküle sich in Richtung Leben entwickeln können.
Anfang dieses Jahres fanden die Forscher heraus, dass auf Titan Kohlenstoffkettenanionen existieren - die ersten Bausteine der komplexeren organischen Moleküle, die die Grundlagen des Lebens bilden. Während Turtle angibt, dass das Fahrzeug die meiste Zeit am Boden verbringen wird, um Proben zu nehmen, wird es mit seinen Rotoren Dutzende oder sogar Hunderte von Kilometern zu neuen Bereichen der Mondoberfläche fliegen können. Wenn Dragonfly bis 2025 auf den Markt kommt, könnte es bis 2034 zum Titan kommen.
Die CAESAR-Initiative wird derzeit von Steve Squyres von der Cornell University geleitet. Das Hauptziel des Projekts ist es, eine Sonde an 67P / Churyumov-Gerasimenko zu senden, 100 Gramm Material von der Kometenoberfläche zu nehmen und es in einer speziellen Kapsel zur Erde zurückzusenden. Wie Squyres während des Briefings erklärte, ist die Erforschung von Kometen wichtig, da dort das Wasser und die organischen Materialien der Erde entstanden sind und für den Bau von Planeten von grundlegender Bedeutung sind. Das Verständnis von Kometen könnte Forschern helfen, den Entstehungsprozess von Planeten zu verstehen. Wenn der Start 2025 wie geplant verlaufen würde, würde die Probe bis 2038 auf die Erde zurückkehren.
Wenn der sieben Meilen lange 67P / Churyumov-Gerasimenko bekannt vorkommt, dann deshalb, weil es sich um denselben Kometen handelt, den die Rosetta-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation zwischen 2014 und 2016 fast zwei Jahre lang umkreiste. Squyres erklärte, dass wir auf einen Kometen zurückgingen, den wir bereits verstanden haben und haben großartige Karten zur Vereinfachung der CAESAR-Mission und zur Erhöhung der Erfolgswahrscheinlichkeit.
"Kometen gehören zu den wissenschaftlich wichtigsten Objekten im Sonnensystem, aber sie gehören auch zu den am schlechtesten verstandenen", sagte er. "Ich denke, es wird in den kommenden Jahrzehnten bahnbrechende Wissenschaft hervorbringen."
Venus hat den finalen Schnitt verpasst, wird aber zusammen mit einer anderen Mission Mittel erhalten, um neue Technologien weiterzuentwickeln. Das Team plant, die Arbeit an der Mission Venus In situ Composition Investigations (VICI) fortzusetzen, mit der Mineralien auf der Oberfläche des Planeten untersucht werden sollen. Das Gerät verwendet eine speziell gehärtete Kamera, um unter rauen Bedingungen zu arbeiten, und Laser, um die Mineralzusammensetzung zu analysieren.
In den letzten Jahren wurde viel Wert auf die Venus gelegt, und einige Forscher forderten sogar die Erforschung des Planeten durch den Menschen. Es ist sehr ähnlich in Größe, Masse und Entfernung von der Sonne, hat aber eine höllische Lebensgeschichte. Durch ein besseres Verständnis, wie Venus so unwirtlich wurde, glauben die Forscher, dass sie mehr über die Zutaten erfahren können, die für bewohnbare Umgebungen auf anderen Planeten erforderlich sind.
Die zweite Mission, die es nicht schafft (aber dennoch Mittel für die Weiterentwicklung erhält), ist das ELSAH-Konzept (Enceladus Life Signatures and Habitability), mit dem Enceladus, Saturns eisiger Mond, untersucht wird, bei dem kürzlich Wasserstoffgas, ein potenzielles Fest für Mikroben, freigesetzt wurde in den Weltraum. Dieses Team wird weiterhin kosteneffiziente Techniken entwickeln, die die Kontamination von Raumfahrzeugen begrenzen, um zu verhindern, dass terrestrische Mikroben in den Weltraum gelangen, und um das Leben auf anderen Welten zu entdecken.
Obwohl nicht alle Missionen erfolgreich waren, beschränkte die NASA ihren Vorschlag auf sechs Themen und gab an, wohin sie ihre nächste Charge von New Frontiers-Schiffen in Zukunft ausrichten möchte. Die Themen umfassten die Probenrückgabe von Kometenoberflächen, die Probenrückgabe des Mond-Südpol-Aitken-Beckens, Ozeanwelten (Titan und / oder Enceladus), die Saturn-Sonde, die Tour und das Rendezvous mit trojanischen Asteroiden und den Venus-In-Situ-Explorer.
