LISA-trion av satelliter för att upptäcka gravitationsvågor från rymden har valts ut som det tredje storklassuppdraget i ESA:s Science-program, medan Platons exoplanetjägare går in i utveckling.

Dessa viktiga milstolpar beslutades under ett möte med ESA:s vetenskapsprogramkommitté idag, och säkerställa fortsättningen av ESA:s Cosmic Vision-plan under de kommande två decennierna.

"Gravitationsuniversum" identifierades 2013 som temat för det tredje storklassuppdraget, L3, letar efter krusningar i rymdtidens väv skapad av himlaobjekt med mycket stark gravitation, såsom par av sammanslagna svarta hål.

Förutspådde för ett århundrade sedan av Albert Einsteins allmänna relativitetsteori, gravitationsvågor förblev svårfångade fram till den första direkta upptäckten av den markbaserade laserinterferometern Gravitational-Wave Observatory i september 2015. Den signalen utlöstes av sammanslagning av två svarta hål cirka 1,3 miljarder ljusår bort. Sedan dess, ytterligare två händelser har upptäckts.

Vidare, ESA:s LISA Pathfinder-uppdrag har också nu visat nyckelteknologier som behövs för att upptäcka gravitationsvågor från rymden. Detta inkluderar fritt fallande testmassor sammanlänkade med laser och isolerade från alla yttre och inre krafter utom gravitation, ett krav på att mäta eventuell distorsion orsakad av en passerande gravitationsvåg.

Förvrängningen påverkar rymdtidens struktur på den minimala skalan av några miljondels miljondels meter över ett avstånd på en miljon kilometer och måste därför mätas extremt exakt.

LISA Pathfinder kommer att avsluta sitt banbrytande uppdrag i slutet av denna månad, och LISA, laserinterferometerns rymdantenn, också ett internationellt samarbete, kommer nu att gå in i en mer detaljerad studiefas. Tre hantverk, åtskilda av 2,5 miljoner km i en triangulär formation, kommer att följa jorden i dess bana runt solen.

Efter val, uppdragets design och kostnadsberäkning kan slutföras. Sedan kommer det att föreslås för "adoption" innan bygget börjar. Lansering väntas 2034.

Planetjägare adopterad

I samma möte har Platon – Planetary Transits and Oscillations of stars – nu antagits i Science Programme, efter valet i februari 2014.

Detta innebär att det kan gå från en ritning till konstruktion. Under de kommande månaderna kommer industrin att bli ombedd att lägga anbud för att leverera rymdfarkostplattformen.

Efter lanseringen 2026, Platon kommer att övervaka tusentals ljusa stjärnor över ett stort område av himlen, letar efter liten, regelbundna sänkningar i ljusstyrka när deras planeter korsar framför dem, tillfälligt blockerar en liten del av stjärnljuset.

Uppdraget kommer att ha en särskild tonvikt på att upptäcka och karakterisera planeter i jordstorlek och superjordar som kretsar kring solliknande stjärnor i den beboeliga zonen – avståndet från stjärnan där flytande ytvatten kan finnas.

Den kommer också att undersöka seismisk aktivitet i några av värdstjärnorna, och bestämma deras massor, storlekar och åldrar, hjälpa till att förstå hela exoplanetsystemet.

Platon kommer att operera från den virtuella punkten 'L2' i rymden 1,5 miljoner km bortom jorden sett från solen.

Möjlighetens uppdrag

Science Program Committee enades också om deltagande i ESA:s Proba-3-teknikuppdrag, ett par satelliter som kommer att flyga i formation bara 150 m från varandra, med en som fungerar som en blockerande skiva framför solen, låter den andre observera solens svaga yttre atmosfär mer i detalj än någonsin tidigare.

ESA kommer också att delta i Japans X-ray Astronomy Recovery Mission (XARM), designad för att återställa vetenskapen om Hitomi-satelliten som gick förlorad kort efter uppskjutningen förra året.