Foreslået CAESAR-mission for at returnere en prøve fra kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko

En foreslået rummission kendt som Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR) kunne udvide viden om oprindelsen og historien af ​​kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Hvis valgt af NASA, det vil returnere en prøve fra denne komet til Jorden, gør det muligt for videnskabsmænd at studere det resterende materiale fra dannelsen af ​​vores solsystem.

CAESAR er en af ​​de to finalister til NASAs næste mission under New Frontiers-programmet. Projektet vil modtage finansiering i slutningen af ​​2018 til at videreudvikle og modne missionskonceptet. Beslutningen om, hvorvidt CAESAR skal vælges til udvikling og lancering, vil blive taget af agenturet i foråret 2019.

"Vi er lige begyndt på fase A af missionen. Fokus i fase A er at udvikle og definere projektets krav og omkostninger/tidsplan, og udforme en plan for implementering, " sagde CAESAR hovedefterforsker Steve Squyres fra Cornell University i Ithaca, New York.

CAESAR-sonden vil være baseret på Orbital ATK's GEOSTar-3 elektriske fremdriftsrumfartøj, med en konfiguration, der emulerer det arrangement, der blev brugt til NASAs Dawn-mission. Strøm til rumfartøjet vil blive leveret af store Roll-Out Solar Arrays bygget af Deployable Space Systems.

Den videnskabelige nyttelast af CAESAR vil blive dedikeret til prøveindsamling og -bevaring, og består primært af et Sample Acquisition System (SAS), et prøveindeslutningssystem (SCS), og et Gasbeholdningssystem (GCS). Det sidste element i videnskabens nyttelast er en kamerasuite designet til at vælge prøvestedet og dokumentere prøveudtagningsprocessen.

Ved kometen, SAS bør erhverve prøven, og SCS bør opbevare den faste prøve. GCS er designet til at gemme flygtige materialer, der udvikler sig fra den faste prøve. Efter at have afsluttet sin videnskabelige mission ved 67P/Churyumov-Gerasimenko, SCS og GCS -komponenterne vender tilbage til jorden ombord på rumfartøjet.

"CAESAR er en prøve-returmission. Alle aspekter af missionen er designet til at maksimere den videnskabelige værdi af den returnerede prøve. Så den vigtigste CAESAR-videnskab vil finde sted i laboratorier på Jorden, ved hjælp af state-of-the-art instrumentering til at analysere både ikke-flygtigt og flygtigt materiale fra kometen 67P, " sagde Squyres.

CAESAR vil være den anden mission til 67P/Churyumov-Gerasimenko. Det første rumfartøj sendt til denne komet var ESA's Rosetta, som ankom der i august 2014. Missionens Philae-lander udførte den første vellykkede landing på en komet i november 2014.

Generelt, Rosetta leverede afgørende information, der forbedrede vores forståelse af kometer. Resultaterne fra rumfartøjet tyder på, at kometer er gamle rester af tidlig solsystemdannelse, snarere end fragmenter af sammenstød mellem større kroppe senere.

Nu, videnskabsmænd mener, at CAESAR-missionen, der ses som Rosettas efterfølger, vil være endnu mere frugtbar, når det kommer til at indhente væsentlige videnskabelige data.

"Rosetta lagde grunden til CAESAR ved at levere detaljeret fjernmåling og in situ undersøgelse af kernen i 67P. Oplysningerne indsamlet af Rosetta er en del af det, der gør CAESAR muligt. CAESAR vil gøre et kvantespring ud over Rosetta ved at erhverve en prøve fra kernen af 67P og bringe det tilbage til analyse i laboratorier på Jorden, " bemærkede Squyres.

Imidlertid, Squyres sagde, at NASAs Stardust er mere videnskabeligt sammenlignelig med CAESAR. Det returnerede en prøve fra koma af kometen 81P/Wild. Materialet blev indsamlet ved at flyve gennem 81P's koma i januar 2004 ved mere end 13. 400 mph. Den samlede prøvemasse indsamlet af rumfartøjet var omkring 1 milligram, og prøverne blev væsentligt modificeret ved opvarmning under højhastighedsindsamlingsprocessen.

"I modsætning, CAESAR vil indsamle omkring 100 gram prøve, 100, 000 gange mere end Stardust. CAESAR-prøven vil blive indsamlet ved omgivende komettemperaturer, og beskyttet mod ændringer hele vejen igennem Jordens tilbagevenden. Stardust-missionen var en væsentlig præstation, og gav betydelige opdagelser vedrørende kometernes natur og oprindelse. CAESAR vil være et kvantespring ud over Stardust, " sagde Squyres.