Een nieuw ruimtevaartuig voorgesteld door wetenschappers van CU Boulder zou binnenkort NASA's neus in de ruimte kunnen zijn, het opsnuiven van de omgevingen buiten het zonnestelsel van de aarde die planeten met een dikke atmosfeer zouden kunnen herbergen.

Astrofysicus Kevin France leidt de ontwikkeling van die missie, genaamd de Extreme-ultraviolet Stellar Characterization for Atmospheric Physics and Evolution (ESCAPE). Hij hoopt dat het het kritische verkenningswerk zal opleveren in de zoektocht van de mensheid naar een leven ver van huis.

"NASA en de hele astronomische gemeenschap hebben van het zoeken naar tekenen van leven op exoplaneten een prioriteit gemaakt, " zei Frankrijk, een assistent-professor in het Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) en het Department of Astrophysical and Planetary Sciences (APS). "Wij geloven dat detecteerbaar leven buiten het zonnestelsel waarschijnlijk afhankelijk is van de aanwezigheid van een atmosfeer."

Deze maand, de ruimtevaartorganisatie gaf hem en zijn collega's een belangrijk startsein om de jacht op bewoonbare omgevingen te starten:ESCAPE zal een van de twee kandidaten zijn die strijden om de volgende satelliet die wordt gelanceerd in het kader van NASA's ambitieuze Explorers-programma.

Indien geselecteerd, de missie, met een budget van niet meer dan 145 miljoen dollar, kan veel wetenschappelijke punch inpakken voor de kosten.

"Deze veelbelovende voorstellen in het kader van het Explorers-programma brengen enkele van de meest creatieve, innovatieve manieren om de geheimen van het universum te onthullen, " zei Thomas Zurbuchen, associate administrator van NASA's Science Mission Directorate, in een verklaring. "Van het bestuderen van sterren en planeten buiten ons zonnestelsel tot het zoeken naar antwoorden op de grootste kosmische mysteries, Ik kijk uit naar de baanbrekende wetenschap van deze missies van bescheiden omvang."

Een vleugje lucht

De voorgestelde missie, een gezamenlijke inspanning van LASP, JILA en het Center for Astrophysics and Space Astronomy (CASA) aan de CU Boulder, zou niet rechtstreeks op zoek gaan naar exoplaneetatmosferen. In plaats daarvan, ESCAPE zou verre sterren van dichtbij bekijken.

Allison Jongbloed, een onderzoeker bij LASP, legde uit dat sommige sterren waarschijnlijk geen goede huizen zijn voor bewoonbare planeten. Vooral, sterren die veel hoogenergetische straling uitspugen - in dit geval extreem ultraviolet licht - kan de atmosferen weghalen van om de aarde draaiende werelden. Zie het als een sterke windvlaag die door een stapel bladeren waait.

"Deze hoogenergetische straling wordt geabsorbeerd in de hoogste lagen van de atmosfeer van een planeet en regelt de ontsnapping van een atmosfeer naar de ruimte, " zei Jongbloed, onderdeel van het Franse ESCAPE-team. "We moeten de extreme ultraviolette straling van exoplaneetgaststerren meten om te kunnen zeggen of exoplaneten al dan niet aan hun atmosfeer kunnen blijven hangen."

In de loop van de voorgestelde tweejarige missie, die in 2025 zou kunnen beginnen, ESCAPE zou de straling van meer dan 200 sterren onderzoeken.

Door dat te doen, Frankrijk hoopt de lijst met plekken waar wetenschappers de signalen van een bloeiend leven kunnen verwachten te verkleinen.

"We zullen een routekaart kunnen maken van de meest veelbelovende bewoonbare werelden die NASA de komende 20 jaar zal besteden aan het bestuderen van, ' zei Frankrijk.

Idee naar realiteit

Voor nu, hij en zijn collega's knikken naar beneden. NASA heeft het team $ 2 miljoen dollar gegeven om hun concept voor ESCAPE verder te ontwikkelen, en het agentschap zal zijn definitieve beslissing nemen in 2021.

De visie van het team is absoluut ambitieus, zei Frankrijk. ESCAPE zou ongeveer 7 voet lang zijn en meer dan 300 pond wegen - een ongeveer Shaquille O'Neal-groot stuk machine in een lage baan om de aarde.

ESCAPE maakt ook gebruik van een nieuw type telescoopontwerp - een die in staat zou zijn om de zwakke extreem-ultraviolette straling van verre sterren te meten, gegevens die astronomen tot nu toe niet hebben kunnen verzamelen.

"De komende negen maanden we gaan technische modellen maken en testen van enkele van de meer kritieke onderdelen van het systeem om aan te tonen dat ons ontwerp echt zo goed gaat presteren als we denken dat het gaat doen, " zei Brian Fleming, een onderzoeksprofessor bij LASP en de instrumentwetenschapper voor ESCAPE.

Met andere woorden, de onderzoekers hebben een aantal drukke maanden voor de boeg.

"We waren enorm opgewonden toen we hoorden dat we waren geselecteerd, ' zei Frankrijk. 'Misschien een dag later drong het tot ons door dat, "Oh mijn god, we moeten dit eigenlijk allemaal doen." Het is erg verheugend om alles samen te zien komen en voor NASA om er enthousiast over te zijn."