NASA udvælger forslag til nye rummiljømissioner

NASA har udvalgt fem forslag til konceptstudier af missioner for at hjælpe med at forbedre forståelsen af ​​solens dynamik og det konstant skiftende rummiljø, som det interagerer med omkring Jorden. Oplysningerne vil forbedre forståelsen af ​​universet samt tilbyde nøgleoplysninger for at hjælpe med at beskytte astronauter, satellitter, og kommunikationssignaler – såsom GPS – i rummet.

Hvert af disse Medium-Class Explorer-forslag vil modtage 1,25 millioner dollars til at udføre en ni-måneders missionskonceptundersøgelse. Efter studietiden, NASA vil vælge op til to forslag til at gå videre til lanceringen. Hver potentiel mission har en separat lanceringsmulighed og tidsramme.

"Vi søger konstant missioner, der bruger banebrydende teknologi og nye tilgange til at flytte videnskabens grænser, " sagde Thomas Zurbuchen, associeret administrator for NASA's Science Mission Directorate i Washington. "Hvert af disse forslag giver mulighed for at observere noget, vi aldrig før har set, eller at give hidtil uset indsigt i nøgleområder inden for forskning, alt sammen for at fremme udforskningen af ​​det univers, vi lever i."

NASAs heliofysikprogram udforsker kæmpen, indbyrdes forbundne energisystem, partikler, og magnetiske felter, der fylder det interplanetariske rum, et system, der konstant ændrer sig baseret på udstrømning fra solen og dens interaktion med rummet og atmosfæren omkring Jorden.

"Uanset om det er at se på vores stjernes fysik, studere nordlys, eller observere, hvordan magnetiske felter bevæger sig gennem rummet, heliofysiksamfundet søger at udforske rumsystemet omkring os fra en række forskellige udsigtspunkter, " sagde Nicky Fox, direktør for Heliophysics Division i NASA's Science Mission Directorate. "Vi udvælger omhyggeligt missioner for at levere perfekt placerede sensorer i hele solsystemet, hver tilbyder et nøgleperspektiv til at forstå det rum, som menneskelig teknologi og mennesker i stigende grad rejser igennem."

Hvert af disse nye forslag søger at tilføje en ny puslespilsbrik for at forstå det større system, nogle ved at se på solen, nogle ved at foretage observationer tættere på hjemmet.

Forslagene blev udvalgt på baggrund af potentiel videnskabelig værdi og gennemførlighed af udviklingsplaner. Omkostningerne til undersøgelsen, der i sidste ende bliver valgt til flyvning, vil være begrænset til $250 millioner og er finansieret af NASAs Heliophysics Explorers' program.

De udvalgte forslag til konceptundersøgelser er:

Solar-terrestrisk observatør for magnetosfærens reaktion (STORM)

STORM ville give det første globale billede nogensinde af vores enorme rumvejrsystem, hvor den konstante strøm af partikler fra solen - kendt som solvinden - interagerer med Jordens magnetfeltsystem, kaldet magnetosfæren. Ved at bruge en kombination af observationsværktøjer, der både tillader fjernsyn af Jordens magnetfelter og in situ overvågning af solvinden og det interplanetariske magnetfelt, STORM ville spore den måde, energi strømmer ind i og gennem det nære Jord-rum. At tackle nogle af de mest presserende spørgsmål inden for magnetosfærisk videnskab, dette omfattende datasæt ville give et systemdækkende billede af begivenheder i magnetosfæren for at observere, hvordan en region påvirker en anden, hjælper med at udrede, hvordan rumvejrfænomener cirkulerer rundt på vores planet. STORM ledes af David Sibeck ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

HelioSwarm:The Nature of Turbulence in Space Plasmas

HelioSwarm ville observere solvinden over en lang række skalaer for at bestemme de grundlæggende rumfysiske processer, der fører energi fra bevægelse i stor skala til kaskade ned til finere skalaer af partikelbevægelse i plasmaet, der fylder rummet, en proces, der fører til opvarmning af sådan plasma. Ved at bruge en sværm på ni SmallSat-rumfartøjer, HelioSwarm ville indsamle flerpunktsmålinger og være i stand til at afsløre de tredimensionelle mekanismer, der styrer de fysiske processer, der er afgørende for at forstå vores naboskab i rummet. HelioSwarm ledes af Harlan Spence ved University of New Hampshire i Durham.

Multislids Solar Explorer (MUSE)

MUSE ville levere højkadenceobservationer af de mekanismer, der driver en række processer og begivenheder i solens atmosfære - koronaen - inklusive det, der driver soludbrud, såsom soludbrud, samt hvad der opvarmer koronaen til temperaturer langt over soloverfladen. MUSE ville bruge banebrydende billeddannelsesspektroskopiteknikker til at observere radial bevægelse og opvarmning ved ti gange den nuværende opløsning – og 100 gange hurtigere – en nøglefunktion, når man forsøger at studere de fænomener, der driver opvarmnings- og udbrudsprocesser, som forekommer på kortere tidsskalaer end tidligere spektrografer kunne observere. Sådanne data ville muliggøre avanceret numerisk solmodellering og hjælpe med at udpakke langvarige spørgsmål om koronal opvarmning og grundlaget for rumvejrshændelser, der kan sende gigantiske udbrud af solpartikler og energi mod Jorden. MUSE ledes af Bart De Pontieu på Lockheed Martin i Palo Alto, Californien.

Auroral Reconstruction CubeSwarm (ARCS)

ARCS ville udforske de processer, der bidrager til nordlys i størrelsesskalaer, der sjældent er blevet undersøgt:på mellemskalaen mellem de mindre, lokale fænomener, der fører direkte til det synlige nordlys og det større, globale dynamik i rumvejrsystemet, der løber gennem ionosfæren og termosfæren. Tilføjelse af afgørende information for at forstå fysikken på grænsen mellem vores atmosfære og rum, disse observationer ville give indsigt i hele det magnetosfæriske system omkring Jorden. Missionen ville bruge en innovativ, distribueret sæt af sensorer ved at implementere 32 CubeSats og 32 jordbaserede observatorier. Kombinationen af ​​instrumenter og rumlig fordeling ville give et omfattende billede af nordlyssystemets drivere og respons til og fra magnetosfæren. ARCS ledes af Kristina Lynch ved Dartmouth University i Hannover, New Hampshire.

Solaris:Afsløring af mysterierne om solens poler

Solaris ville behandle grundlæggende spørgsmål om sol- og stjernefysik, som kun kan besvares med udsigt til solens poler. Solaris ville observere tre solrotationer over hver solpol for at opnå observationer af lys, magnetiske felter, og bevægelse i solens overflade, fotosfæren. Rumforskere har aldrig indsamlet billeder af solens poler, selvom ESA/NASA Solar Orbiter vil give skrå vinkelbilleder for første gang i 2025. Bedre viden om de fysiske processer, der er synlige fra polen, er nødvendigt for at forstå hele solens globale dynamik, herunder hvordan magnetfelter udvikler sig og bevæger sig gennem stjernen, fører til perioder med stor solaktivitet og udbrud cirka hvert 11. år. Solaris ledes af Donald Hassler ved Southwest Research Institute i Boulder, Colorado.