Las misiones científicas de clase grande de la ESA para el período 2035-2050 se centrarán en las lunas de los planetas gigantes del Sistema Solar, exoplanetas templados o el ecosistema galáctico, y nuevas sondas físicas del universo primitivo.

"La selección de los temas de Voyage 2050 es un momento crucial para el programa científico de la ESA, y para la futura generación de científicos e ingenieros espaciales, "dice Günther Hasinger, Director de Ciencias de la ESA.

"Ahora que Cosmic Vision ha tomado forma con un plan claro para nuestras misiones hasta mediados de la década de 2030, debemos comenzar a planificar la ciencia y la tecnología que necesitaremos para las misiones que queremos lanzar dentro de décadas, y es por eso que estamos definiendo los temas científicos de alto nivel del plan Voyage 2050 hoy ".

En marzo de 2019 se emitió una convocatoria de ideas para la Voyage 2050, generando cerca de 100 ideas diversas y ambiciosas, que posteriormente se destilaron en una serie de temas científicos. Equipos temáticos, que comprende muchas carreras iniciales a través de los primeros científicos de una amplia gama de áreas de especialización en ciencias espaciales, llevó a cabo una evaluación inicial de los temas e informó de sus hallazgos a un comité científico de alto nivel. El Director encargó a este comité que recomendara no solo temas científicos para las próximas tres misiones de clase grande después del Explorador de lunas heladas de Júpiter, Atenea y LISA, sino también para identificar temas potenciales para futuras misiones de clase media, y recomendar áreas para el desarrollo de tecnología a largo plazo más allá del alcance del Viaje 2050. Los temas científicos fueron seleccionados por el Comité del Programa Científico de la ESA en una reunión el 10 de junio de 2021. Las misiones específicas en sí se seleccionarán a su debido tiempo cuando la ESA emita convocatorias individuales propuestas de misión.

"El plan Voyage 2050 es el resultado de un esfuerzo significativo de la comunidad científica, de los equipos de actualidad, y del alto comité que contribuyó a un debate tan vivo y productivo para llegar a esta destacada propuesta, "dice Fabio Favata, Jefe de Estrategia, Oficina de Planificación y Coordinación. "Voyage 2050 está zarpando, y mantendrá a Europa a la vanguardia de la ciencia espacial durante las próximas décadas ".

Temas de misión

Las tres principales prioridades para futuras misiones de clase grande se identifican como:

Lunas de los planetas gigantes

Investigar el potencial de habitabilidad de los mundos de nuestro Sistema Solar es esencial para comprender el surgimiento de la vida, y es de particular relevancia en la búsqueda de planetas similares a la Tierra más allá de nuestro Sistema Solar. Sobre la base del legado de la misión internacional Cassini-Huygens a Saturno y el próximo Explorador de lunas heladas de Júpiter de la ESA, una futura misión del Sistema Solar exterior con instrumentación avanzada se centraría en el estudio de la conexión de los interiores de las lunas oceánicas con sus entornos cercanos a la superficie, también intentando buscar posibles biofirmas. El perfil de la misión puede incluir una unidad in situ, como un módulo de aterrizaje o un dron.

De los exoplanetas templados a la Vía Láctea

Nuestra Vía Láctea contiene cientos de millones de estrellas y planetas junto con materia oscura y materia interestelar, pero nuestra comprensión de este ecosistema, un trampolín para comprender el funcionamiento de las galaxias en general, está limitado. Una comprensión detallada de la historia de formación de nuestra galaxia, incluidas sus "regiones ocultas, "es clave para nuestra comprensión de las galaxias en general. Al mismo tiempo, la caracterización de exoplanetas templados en el infrarrojo medio, a través de un primer espectro de emisión térmica directa de atmósferas de exoplanetas para comprender mejor si albergan condiciones de superficie verdaderamente habitables, sería un gran avance.

Si bien se considera que el tema de los exoplanetas tiene una alta prioridad científica, solidificar el liderazgo de Europa en el campo de los exoplanetas más allá de la vida de Keops, Platón y Ariel, Es necesario realizar una elección informada entre un estudio de las regiones menos accesibles de nuestra Galaxia y el estudio de exoplanetas templados con la participación de la comunidad científica interesada para evaluar la probabilidad de éxito y la viabilidad de las misiones dentro de las condiciones de los límites de las grandes misiones.

Nuevas sondas físicas del universo temprano

¿Cómo inició el Universo? ¿Cómo se formaron y evolucionaron las primeras estructuras cósmicas y agujeros negros? Estas son preguntas sobresalientes en física fundamental y astrofísica que podrían abordarse mediante misiones que exploten nuevas sondas físicas. como detectar ondas gravitacionales con alta precisión o en una nueva ventana espectral, o por espectroscopia de alta precisión del fondo cósmico de microondas, la radiación reliquia que quedó del Big Bang. Este tema sigue el avance científico de Planck y el rendimiento científico esperado de LISA, y aprovecharía los avances realizados en instrumentación para abrir un enorme espacio de descubrimiento. Se necesitarán estudios e interacción adicionales con la comunidad científica para converger en una misión que aborde este tema.

Un futuro brillante para las misiones de clase media

Las misiones de clase media son un componente clave del Programa Científico de la ESA y permiten a Europa llevar a cabo misiones independientes que responden a preguntas científicas importantes con sobres de costos relativamente modestos. Venus Express, Mars Express y el próximo Euclid, Platón, y las misiones Ariel son ejemplos del pasado de la ESA, misiones de clase media actuales y futuras.

El comité Voyage 2050 identificó temas en todos los dominios de la ciencia espacial, de la ciencia del sistema solar a la astrometría, astronomía, astrofísica y física fundamental, mostrando que se pueden seguir logrando avances científicos dentro del límite de costos de la misión de clase media. Las misiones medianas seguirán siendo seleccionadas a través de futuras "Convocatorias de misiones" abiertas.

Las misiones de clase media también proporcionan una ruta para la participación de Europa en misiones ambiciosas con socios internacionales. Esto podría incluir contribuir a los observatorios astronómicos de próxima generación de la NASA, al igual que la asociación actual del Telescopio Espacial James Webb, o para futuras misiones del Sistema Solar exterior. por ejemplo.

Desarrollo tecnológico para el próximo siglo

Al discutir los posibles grandes temas de la misión, el comité del Voyage 2050 identificó varias áreas en las que el rendimiento científico sería sobresaliente, pero la tecnología no alcanzaría la madurez para el período de tiempo del Voyage 2050. Por lo tanto, el comité recomendó invertir en una serie de tecnologías para que estos temas pudieran convertirse en una realidad en la segunda mitad de este siglo. Esto cubre temas como la interferometría de átomos fríos para el desarrollo del reloj atómico, permitiendo la interferometría de rayos X para el estudio futuro de objetos compactos como agujeros negros, y desarrollos para futuras misiones planetarias:en particular, mejores fuentes de energía para permitir la exploración del Sistema Solar exterior, y avances en la recolección y almacenamiento de muestras criogénicas de hielos cometarios para una futura misión de devolución de muestras.

¿Por qué planificar ahora?

La planificación a largo plazo es fundamental para garantizar el éxito en los esfuerzos futuros de la ciencia espacial. Cosmic Vision 2015-2025 es el ciclo de planificación actual para las misiones de ciencia espacial de la ESA. Fue creado en 2005, y es anterior al plan Horizonte 2000 elaborado en 1984, y Horizon 2000 Plus, que se redactó en 1994-1995. Para poner estos planes en contexto, Rosetta que persigue cometas y su módulo de aterrizaje Philae, Planck y el observatorio astronómico Herschel, la 'máquina del tiempo', comenzaron su vida en Horizonte 2000. Gaia, Lisa Pathfinder y BepiColombo fueron concebidas en Horizon 2000 Plus. Las misiones de Cosmic Vision recién se están cumpliendo hoy:la misión de exoplanetas Keops lanzada en 2019, y Solar Orbiter en 2020. Jupiter Icy Moons Explorer, Athena y LISA son misiones de clase grande en el plan Cosmic Vision. Las grandes misiones, en particular, requieren un importante desarrollo tecnológico, que a menudo lleva varios años. Por lo tanto, es importante empezar a definir la tecnología necesaria con mucha antelación, para garantizar que el Programa de Ciencias de la ESA pueda asegurar un serie de misiones con visión de futuro para las generaciones futuras.

Por lo tanto, es hora de mirar más allá de la Visión Cósmica, hasta el período 2035-2050, e incluso más allá, con el plan Voyage 2050.