Ny mission ville give et køreplan i søgen efter fremmede atmosfærer

Et nyt rumfartøj foreslået af forskere ved CU Boulder kan snart være NASAs næse i rummet, opsnuse miljøerne ud over Jordens solsystem, der kan være vært for planeter med tyk atmosfære.

Astrofysiker Kevin France leder udviklingen af ​​denne mission, kaldet Extreme-ultraviolet Stellar Characterization for Atmospheric Physics and Evolution (ESCAPE). Han håber, at det vil give det kritiske rekognosceringsarbejde i menneskehedens søgen efter liv langt væk fra hjemmet.

"NASA og hele det astronomiske samfund har gjort søgen efter tegn på liv på exoplaneter til en prioritet, sagde Frankrig, en adjunkt i Laboratoriet for Atmosfærisk og Rumfysik (LASP) og Institut for Astrofysiske og Planetariske Videnskaber (APS). "Vi mener, at sporbart liv uden for solsystemet sandsynligvis afhænger af tilstedeværelsen af ​​en atmosfære."

Denne måned, rumfartsagenturet gav ham og hans kolleger et vigtigt grønt lys til at starte jagten på beboelige miljøer:ESCAPE vil være en af ​​to kandidater, der konkurrerer om at blive den næste satellit, der opsendes under NASAs ambitiøse Explorers Program.

Hvis valgt, missionen, som ikke ville have et budget på mere end $145 millioner, kunne pakke en masse videnskabelig punch til prisen.

"Disse lovende forslag under Explorers-programmet bringer nogle af de mest kreative frem, innovative måder at hjælpe med at afsløre universets hemmeligheder, " sagde Thomas Zurbuchen, associeret administrator for NASA's Science Mission Directorate, i en udtalelse. "Fra at studere stjerner og planeter uden for vores solsystem til at søge svar på de største kosmiske mysterier, Jeg ser frem til den banebrydende videnskab fra disse beskedne størrelse missioner."

Duft af luft

Den foreslåede mission, en fælles indsats fra LASP, JILA og Center for Astrophysics and Space Astronomy (CASA) ved CU Boulder, ville ikke opsøge exoplanetatmosfærer direkte. I stedet, ESCAPE ville se nærmere på fjerne stjerner.

Allison Youngblood, en forsker ved LASP, forklaret, at nogle stjerner sandsynligvis ikke er gode hjem for beboelige planeter. I særdeleshed, stjerner, der spytter en masse højenergistråling ud - i dette tilfælde, ekstremt ultraviolet lys - kan fjerne atmosfærerne fra kredsende verdener. Tænk på det som et kraftigt vindstød, der blæser gennem en bunke blade.

"Denne højenergistråling absorberes i de højeste lag af en planets atmosfære og regulerer en atmosfæres flugt til rummet, " sagde Youngblood, en del af Frankrigs ESCAPE-hold. "Vi skal måle den ekstreme ultraviolette stråling fra exoplanetværtsstjerner for at kunne sige, om exoplaneter kan hænge på deres atmosfærer."

I løbet af sin foreslåede to-årige mission, som kunne begynde i 2025, ESCAPE ville undersøge strålingen, der strømmer fra mere end 200 stjerner.

Ved at gøre det, Frankrig håber at indsnævre listen over de steder, hvor videnskabsmænd kan forvente at finde signalerne om et blomstrende liv.

"Vi vil være i stand til at lave et køreplan over de mest lovende beboelige verdener, som NASA vil bruge sine ressourcer på at studere i løbet af de næste 20 år, " sagde Frankrig.

Idé til virkelighed

For nu, han og hans kolleger spænder ned. NASA har givet holdet $2 millioner dollars til at udvikle deres koncept for ESCAPE yderligere, og agenturet vil træffe sin endelige beslutning i 2021.

Holdets vision er bestemt ambitiøs, sagde Frankrig. ESCAPE ville være omkring 7 fod lang og veje mere end 300 pounds - en nogenlunde Shaquille O'Neal-størrelse del af maskiner i lav kredsløb om Jorden.

ESCAPE gør også brug af en ny type teleskopdesign - en der ville være i stand til at måle den svage ekstrem-ultraviolette stråling fra fjerne stjerner, data, som astronomerne hidtil ikke har været i stand til at indsamle.

"I løbet af de næste ni måneder, vi skal lave og teste tekniske modeller af nogle af de mere kritiske dele af systemet for at demonstrere, at vores design faktisk kommer til at yde så godt, som vi tror, ​​det vil, sagde Brian Fleming, en forskningsprofessor ved LASP og instrumentforsker for ESCAPE.

Med andre ord, forskerne har nogle travle måneder foran sig.

"Vi var meget begejstrede, da vi fandt ud af, at vi var udvalgt, " sagde Frankrig. "Så måske en dag senere slog det os, at "IH, du godeste, vi er faktisk nødt til at gøre alt dette." Det er meget glædeligt at se det hele hænge sammen, og for NASA at være begejstret for det."