Een hoogenergetisch onderzoek van het vroege heelal, een infrarood observatorium om de vorming van sterren te bestuderen, planeten en sterrenstelsels, en een Venus-orbiter komen in aanmerking voor ESA's vijfde middelgrote missie in het wetenschappelijke programma Cosmic Vision, met een geplande lanceringsdatum in 2032.

De drie kandidaten, de Transient High Energy Sky en Early Universe Surveyor (Theseus), de SPace Infraroodtelescoop voor Kosmologie en Astrofysica (Spica), en de EnVision-missie naar Venus werden geselecteerd uit 25 voorstellen van de wetenschappelijke gemeenschap.

Theseus, Spica en EnVision zullen parallel worden bestudeerd en een definitief besluit wordt verwacht in 2021.

"Ik ben onder de indruk van de kwaliteit en de reikwijdte van de missies die zijn voorgesteld voor M5. Elk van de geselecteerde voorstellen heeft een hoge wetenschappelijke waarde, en zou zorgen voor een voortzetting van Europa's expertise op het gebied van planetaire wetenschap, astrofysica en kosmologie, " zegt Günther Hasinger, ESA-directeur Wetenschap.

Hoe is het heelal ontstaan ​​en waaruit bestaat het?

Theseus is een nieuwe missie om voorbijgaande gebeurtenissen in het hoogenergetische heelal over de hele hemel en over de hele kosmische geschiedenis te volgen. Vooral, het belooft een volledige telling te maken van gammastraaluitbarstingen van de eerste miljard jaar van het heelal, om licht te werpen op de levenscyclus van de eerste sterren.

Tijdens een supernova kunnen gammaflitsen vrijkomen, of als een stervende ster na zo'n explosie instort om een ​​neutronenster of zwart gat te vormen, bijvoorbeeld. Theseus zou realtime triggers en nauwkeurige locaties van dergelijke hoogenergetische gebeurtenissen bieden, die ook kunnen worden opgevolgd door andere ruimte- of grondfaciliteiten die op complementaire golflengten werken.

In aanvulling, Theseus zou ook in staat zijn om waarnemingen van zwaartekrachtgolven op te volgen door straling te lokaliseren en te identificeren van bronnen die door andere detectoren zijn opgemerkt.

Hoe zijn de eerste sterren en sterrenstelsels ontstaan?

De oorsprong en evolutie van sterrenstelsels begrijpen, sterren, planeten en het leven zelf is een fundamentele doelstelling van de astronomie. Deze onderwerpen kunnen worden onderzocht met een gevoelige infraroodmeting, turen door de stofwolken die typisch de plaatsen van stergeboorte verdoezelen.

Spica, een gezamenlijk Europees-Japans project dat een aanzienlijke verbetering biedt op het gebied van verre-infraroodspectroscopische en onderzoekscapaciteiten ten opzichte van NASA's Spitzer en ESA's Herschel-ruimteobservatoria, zou ervoor zorgen dat op dit gebied voortdurende vooruitgang kan worden geboekt.

Het zou ook een aanvulling vormen op de capaciteiten van bestaande en geplande grote observatoria, zoals de op de grond gebaseerde Atacama Large Millimeter/submillmeter Array en de in de ruimte gebaseerde Webb-telescoop.

Waarom evolueerden de aarde en Venus zo verschillend?

Venus wordt vaak beschouwd als de kwaadaardige tweelingbroer van de aarde. Ondanks dat ze ongeveer even groot en buren zijn in het binnenste van ons zonnestelsel, de twee planeten zijn heel anders geëvolueerd:Venus heeft een catastrofaal op hol geslagen broeikaseffect ervaren en is vandaag gehuld in een dikke giftige atmosfeer.

EnVision is een vervolg op ESA's zeer succesvolle Venus Express, die zich voornamelijk richtte op atmosferisch onderzoek. Gepland om te worden geïmplementeerd met NASA-deelname, EnVision van de volgende generatie zou de aard en de huidige staat van de geologische activiteit op Venus en de relatie met de atmosfeer bepalen, om de verschillende evolutionaire paden van de twee planeten beter te begrijpen.

Het zou het oppervlak in kaart brengen en gedetailleerde radarbeelden verkrijgen, verbetering van die verkregen door NASA's Magellan in de jaren negentig om meer inzicht te krijgen in de geologische evolutie van het oppervlak.

De komende jaren zullen we een gedetailleerde technische en wetenschappelijke definitie geven van de drie concepten, voordat er één missie wordt geselecteerd om de vijfde middelgrote kans in ESA's Cosmic Vision-plan in te vullen.