NASA heeft vijf voorstellen geselecteerd voor conceptstudies van missies om het begrip van de dynamiek van de zon en de voortdurend veranderende ruimteomgeving waarmee deze om de aarde interageert, te helpen verbeteren. De informatie zal het begrip over het universum verbeteren en belangrijke informatie bieden om astronauten te beschermen, satellieten, en communicatiesignalen, zoals GPS, in de ruimte.

Elk van deze Middenklasse Explorer-voorstellen ontvangt $ 1,25 miljoen om een ​​negen maanden durende missieconceptstudie uit te voeren. Na afloop van de studieperiode NASA zal maximaal twee voorstellen kiezen om door te gaan met de lancering. Elke potentiële missie heeft een aparte lanceringsmogelijkheid en tijdschema.

"We zijn constant op zoek naar missies die geavanceerde technologie en nieuwe benaderingen gebruiken om de grenzen van de wetenschap te verleggen, " zei Thomas Zurbuchen, associate administrator voor NASA's Science Mission Directorate in Washington. "Elk van deze voorstellen biedt de kans om iets te observeren dat we nog nooit eerder hebben gezien of om ongekende inzichten te bieden in belangrijke onderzoeksgebieden, allemaal om de verkenning van het universum waarin we leven te bevorderen."

NASA's heliofysica-programma verkent de reus, onderling verbonden energiesysteem, deeltjes, en magnetische velden die de interplanetaire ruimte vullen, een systeem dat voortdurend verandert op basis van uitstroom van de zon en zijn interactie met de ruimte en atmosfeer rond de aarde.

"Of het nu gaat om de fysica van onze ster, aurora bestuderen, of observeren hoe magnetische velden door de ruimte bewegen, de heliofysica-gemeenschap probeert het ruimtesysteem om ons heen te verkennen vanuit verschillende gezichtspunten, " zei Nicky Fox, directeur van de Heliophysics Division in NASA's Science Mission Directorate. "We kiezen zorgvuldig missies om perfect geplaatste sensoren in het hele zonnestelsel te leveren, elk biedt een belangrijk perspectief om de ruimte te begrijpen waar menselijke technologie en mensen steeds meer doorheen reizen."

Elk van deze nieuwe voorstellen probeert een nieuw puzzelstukje toe te voegen aan het begrip van dat grotere systeem, sommigen door naar de zon te kijken, sommigen door observaties dichter bij huis te doen.

De voorstellen zijn geselecteerd op potentiële wetenschappelijke waarde en haalbaarheid van ontwikkelingsplannen. De kosten voor het onderzoek dat uiteindelijk voor de vlucht wordt gekozen, worden gemaximeerd op $ 250 miljoen en worden gefinancierd door het Heliophysics Explorers-programma van NASA.

De geselecteerde voorstellen voor conceptstudies zijn:

Zonne-terrestrische waarnemer voor de reactie van de magnetosfeer (STORM)

STORM zou het allereerste globale beeld geven van ons enorme ruimteweersysteem waarin de constante stroom van deeltjes van de zon - bekend als de zonnewind - interageert met het magnetische veldsysteem van de aarde, de magnetosfeer genoemd. Met behulp van een combinatie van observatiehulpmiddelen waarmee zowel de magnetische velden van de aarde op afstand kunnen worden bekeken als in situ de zonnewind en het interplanetaire magnetische veld kunnen worden gevolgd, STORM zou de manier volgen waarop energie in en door de ruimte in de buurt van de aarde stroomt. Een aantal van de meest prangende vragen in de magnetosferische wetenschap aanpakken, deze uitgebreide dataset zou een systeembreed overzicht bieden van gebeurtenissen in de magnetosfeer om te observeren hoe de ene regio een andere beïnvloedt, helpen te ontrafelen hoe ruimteweerverschijnselen rond onze planeet circuleren. STORM wordt geleid door David Sibeck in het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland.

HelioSwarm:de aard van turbulentie in ruimteplasma's

HelioSwarm zou de zonnewind over een breed scala van schalen observeren om de fundamentele ruimtefysica-processen te bepalen die energie leiden van grootschalige beweging naar cascade naar fijnere schalen van deeltjesbeweging in het plasma dat de ruimte vult, een proces dat leidt tot de verwarming van dergelijk plasma. Met behulp van een zwerm van negen SmallSat-ruimtevaartuigen, HelioSwarm zou meerpuntsmetingen verzamelen en de driedimensionale mechanismen onthullen die de fysieke processen beheersen die cruciaal zijn voor het begrijpen van onze buurt in de ruimte. HelioSwarm wordt geleid door Harlan Spence aan de Universiteit van New Hampshire in Durham.

Zonneverkenner met meerdere sleuven (MUSE)

MUSE zou observaties met hoge cadans bieden van de mechanismen die een reeks processen en gebeurtenissen in de atmosfeer van de zon aandrijven - de corona - inclusief wat zonne-uitbarstingen veroorzaakt, zoals zonnevlammen, evenals wat de corona verwarmt tot temperaturen ver boven die van het zonneoppervlak. MUSE zou baanbrekende beeldvormingsspectroscopietechnieken gebruiken om radiale beweging en verwarming te observeren met tien keer de huidige resolutie - en 100 keer sneller - een belangrijke mogelijkheid bij het bestuderen van de verschijnselen die verhittings- en uitbarstingsprocessen veroorzaken, die voorkomen op tijdschalen die korter zijn dan eerdere spectrografen konden waarnemen. Dergelijke gegevens zouden geavanceerde numerieke zonnemodellering mogelijk maken en helpen bij het oplossen van al lang bestaande vragen over coronale verwarming en de basis van ruimteweergebeurtenissen die gigantische uitbarstingen van zonnedeeltjes en energie naar de aarde kunnen sturen. MUSE wordt geleid door Bart De Pontieu bij Lockheed Martin in Palo Alto, Californië.

Auroral Reconstructie CubeSwarm (ARCS)

ARCS zou de processen onderzoeken die bijdragen aan aurora op schaalgroottes die zelden zijn bestudeerd:op de tussenliggende schaal tussen de kleinere, lokale verschijnselen die direct leiden tot de zichtbare aurora en de grotere, globale dynamiek van het ruimteweersysteem dat door de ionosfeer en thermosfeer stroomt. Door cruciale informatie toe te voegen om de fysica op de grens tussen onze atmosfeer en ruimte te begrijpen, deze waarnemingen zouden inzicht geven in het hele magnetosferische systeem rond de aarde. De missie zou gebruik maken van een innovatief, gedistribueerde set sensoren door 32 CubeSats en 32 observatoria op de grond in te zetten. De combinatie van instrumenten en ruimtelijke verdeling zou een alomvattend beeld geven van de aanjagers en respons van het poollichtstelsel van en naar de magnetosfeer. ARCS wordt geleid door Kristina Lynch aan de Dartmouth University in Hannover, New Hampshire.

Solaris:onthulling van de mysteries van de polen van de zon

Solaris zou fundamentele vragen van zonne- en stellaire fysica behandelen die alleen kunnen worden beantwoord met een blik op de polen van de zon. Solaris zou drie zonnerotaties over elke zonnepool waarnemen om waarnemingen van licht te verkrijgen, magnetische velden, en beweging in het oppervlak van de zon, de fotosfeer. Ruimteonderzoekers hebben nooit beelden verzameld van de polen van de zon, hoewel de ESA/NASA Solar Orbiter in 2025 voor het eerst schuine gezichtshoeken zal bieden. Betere kennis van de fysieke processen die zichtbaar zijn vanaf de pool is noodzakelijk om de globale dynamiek van de hele zon te begrijpen, inclusief hoe magnetische velden evolueren en bewegen door de ster, wat leidt tot perioden van grote zonneactiviteit en uitbarstingen ongeveer om de 11 jaar. Solaris wordt geleid door Donald Hassler van het Southwest Research Institute in Boulder, Colorado.