Ende 2021 veröffentlichte die Astronomie-Community ihre dekadische Umfrage, eine Roadmap der wissenschaftlichen Prioritäten für die nächsten 10 Jahre, die die Hardware beschreibt, die wir bauen müssen, um sie zu erreichen. Diese Untersuchung konzentrierte sich auf entfernte Objekte und empfahl Projekte wie große Breitspektrum-Weltraumteleskope.
Diese Woche wird eine zweite zehnjährige Umfrage veröffentlicht, die sich auf die Bedürfnisse von Astronomen und Planetenwissenschaftlern konzentriert, die sich auf die Objekte in unserem Sonnensystem konzentrieren. Die großen Empfehlungen dieser Umfrage sind Orbiter für Uranus und Enceladus, während kleinere Missionen Vorbereitungen für Probenrückgaben vom Mars, dem Mond und Ceres umfassen. Was wir erreichen, wird wie immer davon abhängen, ob die planetaren Wissenschaftsbudgets besser abschneiden, als mit der Inflation Schritt zu halten.
Große Prioritäten
Die Umfrage legt die allgemeinen wissenschaftlichen Themen hinter den Prioritäten dar, aber sie sind breit genug, um so ziemlich alles abzudecken. Wie aufgelistet, umfassen sie einen Blick auf die Materialien, die in kleinen Körpern im Sonnensystem vorhanden sind, um die Details der Planetenentstehung aus der protoplanetaren Scheibe abzuleiten, und Beobachtungen der Planeten, um ihre Entwicklung seitdem zu verfolgen. Auch eine Priorität: Mondentstehung; Studium der Innenräume und Atmosphären der Planeten; und die Rolle von Einschlägen bei der Gestaltung der Planetenentwicklung. Schließlich gibt es die Möglichkeit, dass Leben gegenwärtig oder in der Vergangenheit auf einem anderen Körper als der Erde existiert.
Das scheint so gut wie alles im Sonnensystem abzudecken, was bedeutet, dass diese Forschungsprioritäten so ziemlich jede Mission rechtfertigen könnten. Welche Hardware hat sich die wissenschaftliche Gemeinschaft also ausgesucht?
Das große Ticket ist der Uranus Orbiter and Probe oder UOP, der vor dem Start zweifellos einen besseren Namen bekommen wird. Ähnlich wie frühere Galileo- und Cassini-Missionen wird UOP aus einem Orbiter bestehen, der an Ort und Stelle bleibt, um das System zu untersuchen, und einer Atmosphärensonde, die einen Einwegflug in den Planeten (oder in Cassinis Fall in die Atmosphäre des Mondes) unternimmt Titan). Idealerweise wird UOP innerhalb des nächsten Jahrzehnts gebaut, um eine Gravitationsunterstützung von Jupiter zu nutzen, die verfügbar sein wird, wenn es innerhalb eines Fensters gestartet wird, das 2032 endet.
Warum Uranos? Wir haben bereits umfangreiche Untersuchungen der Gasriesen Jupiter und Saturn durchgeführt, aber die beiden Eisriesen des äußeren Sonnensystems, Neptun und Uranus, wurden erst vor 2 Jahrzehnten von der Voyager besucht. Exoplaneten-Untersuchungen haben ergeben, dass Planeten in Neptungröße anderswo in unserer Galaxie ziemlich häufig sind, daher wird ihre Untersuchung im Allgemeinen aufschlussreich sein. Insbesondere Uranus ist interessant, da er anscheinend früh in seiner Geschichte heftig getroffen wurde, wodurch sich seine Rotationsachse um fast 90 Grad verschob. Es hat auch Monde, die geologisch aktiv gewesen zu sein scheinen und möglicherweise Ozeane beherbergen. Abgesehen davon ist er erheblich näher als Neptun.
Sollten die Budgeterhöhungen die Inflation übertreffen, empfiehlt die Umfrage eine zweite Flaggschiff-Mission, diese zu Enceladus, einem der Saturnmonde. Enceladus scheint einen Unterwasserozean und Geysire zu haben, die einen Teil seines Inhalts in den Weltraum abgeben. Die „Enceladus Orbilander“ wird die Schwaden dieser Geysire durchfliegen, ihren Inhalt analysieren und dann für zwei Betriebsjahre auf der Mondoberfläche landen. Das Ziel wäre, es rechtzeitig zu starten, um den Mond bis in die 2050er Jahre zu erreichen, wenn Orbitalvariationen mehr Sonnenlicht auf die südliche Hemisphäre von Enceladus bringen werden, wo sich die Geysire befinden.