NASA har valt ut två förslag på konceptstudier som kan hjälpa oss att bättre förstå rymdens grundläggande natur och hur det förändras som svar på planetariska atmosfärer, strålning från solen, och interstellära partiklar. Förslagen kommer att främja NASA:s heliofysikprogram och kan leda till bättre skydd för både teknik och människor när vi reser längre hemifrån.

Vart och ett av dessa Heliophysics Science Mission of Opportunity-förslag kommer att få $400, 000 för att genomföra en nio månaders uppdragskonceptstudie. Efter studierna, NASA kommer att välja ett förslag att lansera som en sekundär nyttolast på byråns Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP).

Förslagen valdes ut utifrån potentiellt vetenskapligt värde och genomförbarheten av utvecklingsplaner. Den totala kostnaden för denna Mission of Opportunity är begränsad till $75 miljoner och finansieras av NASA:s Solar Terrestrial Probes-program.

De valda förslagen är:

Spatial/Spectral Imaging of Heliospheric Lyman Alpha (SIHLA)

SIHLA skulle kartlägga hela himlen för att bestämma formen och de underliggande mekanismerna för gränsen mellan heliosfären, området för vår sols magnetiska inflytande, och det interstellära mediet, en gräns som kallas heliopaus. Observationerna skulle samla långt ultraviolett ljus som sänds ut från väteatomer. Denna våglängd är nyckeln för att undersöka många astrofysiska fenomen, inklusive planetariska atmosfärer och kometer, eftersom så mycket av universum består av väte. SIHLA kommer att fokusera på att kartlägga hastigheten och fördelningen av solvinden – utströmningen av partiklar från solen – och hjälpa till att lösa vår förståelse av vad som driver strukturen i solvinden och heliopausen. Detta är ett forskningsområde som genomgår snabb utveckling på grund av data från NASA-uppdrag, som Voyager, Parker Solar Probe och Interstellar Boundary Explorer.

Huvudutredaren för SIHLA är Larry Paxton vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Globala Lyman-alpha-bilder av den dynamiska exosfären (GLIDE)

GLIDE-uppdraget skulle studera variabilitet i jordens exosfär, den översta delen av dess atmosfär, genom att spåra långt ultraviolett ljus som sänds ut från väte. Det föreslagna uppdraget skulle fylla ett befintligt mätgap, eftersom endast en handfull sådana bilder tidigare har gjorts utanför exosfären. Uppdraget skulle samla in observationer i hög takt, med utsikt över hela exosfären, säkerställa en verkligt global och heltäckande uppsättning data. Att förstå hur jordens exosfär förändras som svar på påverkan från solen ovanför eller atmosfären nedanför, skulle ge oss bättre sätt att prognostisera och, i sista hand, mildra sätten på vilka rymdväder kan störa radiokommunikation i rymden.

Huvudutredaren för GLIDE är Lara Waldrop vid University of Illinois, Champaign-Urbana.

IMAP är för närvarande planerad att lanseras i oktober 2024 för att kretsa runt en punkt mellan jorden och solen känd som den första lagrangiska punkten, eller L1. Därifrån, IMAP kommer att hjälpa forskare att bättre förstå den interstellära gränsregionen, där partiklar från solen kolliderar med material från resten av galaxen. Detta avlägsna område styr mängden skadlig kosmisk strålning som kommer in i heliosfären, den magnetiska bubblan som skyddar vårt solsystem från laddade partiklar som omger det. Kosmiska strålar från galaxen och bortom påverkar astronauter och kan skada tekniska system. De kan också spela en roll i närvaron av liv i universum.

Från början av IMAP-uppdragsformuleringen, NASA:s Science Mission Directorate (SMD) planerade att inkludera sekundära rymdfarkoster vid lanseringen under byråns nya SMD Rideshare Initiative, vilket minskar kostnaderna genom att skicka flera uppdrag på en enda lansering. Denna lansering kommer också att inkludera en Heliophysics Technology Demonstration Mission of Opportunity – som kommer att tillkännages separat – för att testa teknologier som kan möjliggöra framtida vetenskapsuppdrag, och National Oceanic and Atmospheric Administrations (NOAA) uppföljningsuppdrag för rymdväder, vilket kommer att utöka byråns möjligheter att förutse rymdväder.

"Att lansera uppdrag tillsammans som detta är ett bra sätt att säkerställa maximal vetenskaplig avkastning samtidigt som kostnaderna är låga, " sa Peg Luce, biträdande direktör för NASA:s Heliophysics Division. "Vi väljer noggrant ut nya heliofysiska rymdfarkoster för att komplettera den välplacerade rymdfarkost NASA har i omloppsbana för att studera detta enorma solvindssystem - och vårt samåkningsinitiativ ökar våra möjligheter att skicka sådana nyckeluppdrag ut i rymden."