Det är ingen hemlighet att intresset för rymdutforskning har återuppstått de senaste åren. Mycket av äran för detta går till NASA:s pågående utforskningsinsatser på Mars, som under de senaste åren har avslöjat saker som organiska molekyler på ytan, bevis för flödande vatten , och att planeten en gång hade en tätare atmosfär – som alla indikerar att planeten en gång kan ha varit gästvänlig mot liv.
Men när det kommer till framtiden, ser NASA bortom Mars för att överväga uppdrag som kommer att skicka uppdrag till Venus, objekt nära jorden och en mängd olika asteroider. Med ett öga på Venus är de upptagna med att undersöka möjligheten att skicka Deep Atmosphere Venus Undersökning av ädelgaser, kemi och bildbehandling (DAVINCI) rymdfarkost till planeten på 2020-talet.
Leds av Lori Glaze från Goddard Spaceflight Center , skulle DAVINCI-farkosten i princip ta vid där de amerikanska och sovjetiska rymdprogrammen slutade med Pionjär och Kammussla Program på 1970- och 80-talen. Senast något land skickade en sond in i Venus atmosfär var 1985, när de sovjetiska sonderna Vega 1 och 2 både kretsade runt planeten och släppte en ballongstödd flygrobot i den övre atmosfären.
Modell av Vega 1-sonden och landningsapparaten vid Udvar-Hazy Center, Dulles International Airport, Chantilly, Virginia. Kredit: historicspacecraft.com
Dessa sonder var båda i drift i 46 timmar och upptäckte hur turbulent och kraftfull Venus atmosfär var. Däremot kommer DAVINCI-sondens uppdrag att vara att studera både atmosfären och ytan på Venus, och förhoppningsvis kasta lite ljus över några av planetens nyfunna mysterier. Enligt NASA-releasen:
'DAVINCI skulle studera den kemiska sammansättningen av Venus atmosfär under en 63-minuters nedstigning. Det skulle svara på vetenskapliga frågor som har ansetts vara högprioriterade i många år, som om det finns vulkaner som är aktiva idag på Venus yta och hur ytan interagerar med planetens atmosfär.'
Dessa studier kommer att försöka bygga på de data som erhållits av Venus Express rymdfarkoster, som under 2008/2009 noterade närvaron av flera infraröda hot spots i Ganis Chasma-regionen nära sköldvulkanen Maat Mons (visas nedan). Denna aktivitet, som tros bero på vulkanutbrott, ansågs vara ansvarig för betydande förändringar som noterades i svaveldioxidhalten (SO²) i atmosfären vid den tiden.
Vad mer är Pionjär Venus rymdfarkoster – som studerade planetens atmosfär från 1978 till dess att dess omloppsbana föll 1992 – noterade en tiofaldig minskning av densiteten av SO² vid molntopparna, vilket tolkades som en minskning efter en episod av vulkanisk uppväxt från den lägre atmosfären.
3D-perspektiv av den venusiska vulkanen Maat Mons, genererad från radardata från NASA:s Magellan-uppdrag. Kredit: NASA/JPL
Vanligtvis förknippad med vulkanisk aktivitet här på jorden, SO² är en miljon gånger rikligare i Venus atmosfär, där det hjälper till att driva skenande växthuseffekt som gör planeten så ogästvänlig. Men all SO² som släpps ut i Venus atmosfär är också kortlivad och bryts ner av solljus inom några dagar.
Därför måste alla betydande förändringar i SO²-nivåerna i den övre atmosfären ha varit ett nyligen tillagt tillskott, och vissa forskare tror att toppen som observerades 2008/2009 berodde på att en stor vulkan (eller flera) hade utbrott. Att avgöra om detta är fallet eller inte, och huruvida vulkanisk aktivitet spelar en aktiv roll i sammansättningen av Venus tjocka atmosfär, kommer att vara centralt för DAVINCI:s uppdrag.
Tillsammans med fyra andra uppdragskoncept valdes DAVINCI ut som semifinalist för NASA Upptäcksprogram senaste uppmaningar till föreslagna uppdrag. Med några års mellanrum, Discovery Program – ett lågkostnadsprogram för planetariska uppdrag som hanteras av JPL:s Planetary Science Division – lägger ut en inbjudan till uppdrag med en fastställd budget på cirka 500 miljoner dollar (exklusive kostnaden för lansering eller drift).
Den senaste ansökningsomgången ägde rum i februari 2014, som en del av Discovery Mission 13. Då kastade totalt 27 lag sina hattar i ringen för att bli en del av nästa omgång av rymdutforskningsuppdrag. Förra onsdagen den 30 september 2015 tillkännagavs fem semifinalister, varav en (eller möjligen två) kommer att utses till vinnare senast i september 2016.
Konstnärsframställning av NASA:s Mars InSight (interiörutforskning med hjälp av seismiska undersökningar, geodesi och värmetransport) Lander, som valdes ut som en del av Discovery Programs 2010-uppmaningen och kommer att lanseras 2016. Kredit: JPL/NASA
Dessa finalister kommer att få 3 miljoner USD i federala anslag för detaljerade konceptstudier, och uppdraget (eller uppdragen) som slutligen väljs kommer att lanseras senast den 31 december 2021. Discovery-programmet startade redan 1992 och lanserade sitt första uppdrag - Mars Pathfinder – 1996. Andra Discovery-uppdrag inkluderar NÄRA Skomakare sond som först kretsade en asteroid, och Stardust-NExT projekt, som returnerade prover av komet och interstellärt damm till jorden.
NASA BUDBÄRARE rymdskepp, planetjakten Kepler teleskop och Gryning rymdfarkoster utvecklades och lanserades också under Discovery-programmet. Det vinnande förslaget från Discovery-programmets 12:e uppdrag, som gavs ut redan 2010, var Insikt Mars landare. Landern, som ska lanseras i mars 2016, kommer att landa på den röda planeten, distribuera instrument till planetens inre och mäta dess seismiska aktivitet.
NASA hoppas kunna ingjuta ny teknik till nästa uppdrag och erbjuda statlig utrustning med incitament för att försköna affären för varje förslag. Dessa inkluderar ett utbud av optiska kommunikationssystem i rymden som är avsedda att testa nya höghastighetsdatalänkar med jorden. Vetenskapsteam som väljer att införliva lasertelekomenheten kommer att ha rätt till ytterligare 30 miljoner dollar över deras kostnadstak på 450 miljoner dollar.
Om vetenskapsteam vill skicka ingångssonder till Venus eller Saturnus atmosfärer kommer de att behöva en ny typ av värmesköld. Därför innehåller NASA:s uppmaning en bestämmelse för att tillhandahålla en nyutvecklad 3D-vävd värmesköld med ett incitament på 10 miljoner dollar. En atomklocka med djup rymd är också tillgänglig med en bonus på 5 miljoner dollar, och NASA har erbjudit sig att tillhandahålla xenonjonpropeller och radioisotopvärmare utan incitament.
Som med tidigare Discovery-uppdrag har NASA föreskrivit att uppdraget måste använda solenergi, vilket begränsar uppdragsmöjligheterna bortom Jupiter och Saturnus. Andra tekniker kan inkludera NÄSTA jonpropeller och/eller återinträdesteknik.
