När rymdfarkosten Cassini närmar sig slutet på en lång resa rik på vetenskapliga och tekniska prestationer, den har redan ett starkt inflytande på framtida utforskning. Genom att avslöja att Saturnus måne Enceladus har många av de ingredienser som behövs för livet, uppdraget har inspirerat en pivot till utforskningen av "havsvärldar" som har svept över planetvetenskapen under det senaste decenniet.

"Cassini har förändrat vårt tänkande på så många sätt, men särskilt med hänsyn till överraskande platser i solsystemet där livet potentiellt kan få fotfäste, sa Thomas Zurbuchen, biträdande administratör för NASA:s Science Mission Directorate vid huvudkontoret i Washington. "Grattis till hela Cassini-teamet!"

vidare till Europa

Jupiters måne Europa har varit ett främsta mål för framtida utforskning sedan NASA:s Galileo-uppdrag, i slutet av 1990-talet, fann starka bevis för ett salt globalt hav av flytande vatten under sin isiga skorpa. Men den nyare uppenbarelsen att en mycket mindre måne som Enceladus inte bara kan ha flytande vatten, men också kemisk energi som potentiellt kan driva biologin, var häpnadsväckande.

Många lärdomar från Cassinis uppdrag tillämpas på att planera NASA:s Europa Clipper -uppdrag, planerad att lanseras under 2020-talet. Europa Clipper kommer att flyga förbi den iskalla havsmånen dussintals gånger för att undersöka dess potentiella beboelighet, med hjälp av en orbital tour design som härrör från hur Cassini har utforskat Saturnus. Europa Clipper-uppdraget kommer att kretsa runt den jättelika planeten – Jupiter i det här fallet – med hjälp av gravitationshjälp från dess stora månar för att manövrera rymdfarkosten till upprepade nära möten med Europa. Detta liknar sättet som Cassinis turnédesigners använde gravitationen av Saturnus måne Titan för att ständigt forma sin rymdfarkosts kurs.

Dessutom, många ingenjörer och forskare från Cassini tjänstgör på Europa Clipper och hjälper till att utveckla dess vetenskapliga undersökningar. Till exempel, flera medlemmar av Cassini Ion och Neutral Mass Spectrometer och Cosmic Dust Analyzer-team utvecklar extremt känsliga, nästa generations versioner av sina instrument för flygning på Europa Clipper. Det som Cassini har lärt sig om att flyga genom plymen av materialsprutning från Enceladus kommer att hjälpa till att informera planeringen av Europa Clipper, bör plymaktivitet bekräftas på Europa.

Återvänder till Saturnus

Cassini utförde också 127 nära förbiflygningar av Saturnus dishöljda måne Titan, visar att det är en anmärkningsvärt komplex fabrik för organiska kemikalier - ett naturligt laboratorium för prebiotisk kemi. Uppdraget undersökte hur flytande metan cirkulerade mellan moln på dess himmel och stora hav på dess yta. Genom att dra tillbaka slöjan på Titan, Cassini har inlett en ny era av utomjordisk oceanografi – rörläggning av främmande havs djup – och levererat ett fascinerande exempel på jordliknande processer som sker med kemi och vid temperaturer som skiljer sig markant från vår hemplanet.

Under decennierna efter Cassini, forskare hoppas kunna återvända till Saturnussystemet för att följa upp uppdragets många upptäckter. Missionskoncept som övervägs inkluderar rymdfarkoster som driver på Titans metanhav och flyger genom Enceladus-plymen för att samla in och analysera prover för tecken på biologi.

Jätte planetatmosfärer

Atmosfärssonder till alla fyra yttre planeterna har länge varit en prioritet för vetenskapssamfundet, och den senaste Planetary Science Decadal Survey fortsätter att stödja intresset för att skicka ett sådant uppdrag till Saturnus. Genom att direkt ta prover från Saturnus övre atmosfär under dess sista omloppsbana och sista dopp, Cassini lägger grunden för en eventuell Saturnus-atmosfärssond.

Längre ut i solsystemet, forskare har länge haft ögonen inställda på att utforska Uranus och Neptunus. Än så länge, var och en av dessa världar har bara besökts av en kort rymdfarkost (Voyager 2, 1986 och 1989, respektive). Kollektivt, Uranus och Neptunus kallas "isjätten" planeter, eftersom de innehåller stora mängder material (som vatten, ammoniak och metan) som bildar is i det kalla djupet i det yttre solsystemet. Detta gör dem fundamentalt olika från gasjättens planeter, Jupiter och Saturnus, som nästan alla är väte och helium, och det inre, steniga planeter som jorden eller Mars. Det är inte klart exakt hur och var isjättarna bildades, varför deras magnetfält är konstigt orienterade, och vad som driver geologisk aktivitet på några av deras månar. Dessa mysterier gör dem vetenskapligt viktiga, och denna betydelse förstärks av upptäckten att många planeter runt andra stjärnor verkar likna våra egna isjättar.

En mängd olika potentiella uppdragskoncept diskuteras i en nyligen avslutad studie, levereras till NASA som förberedelse för nästa Decadal Survey – inklusive orbiters, förbiflygningar och sonder som skulle dyka in i Uranus atmosfär för att studera dess sammansättning. Framtida uppdrag till isjättarna kan utforska dessa världar med ett tillvägagångssätt som liknar Cassinis uppdrag.