En ny rymdfarkost som föreslagits av forskare vid CU Boulder kan snart bli NASA:s näsa i rymden, sniffa upp miljöerna bortom jordens solsystem som kan vara värd för planeter med tjocka atmosfärer.

Astrofysikern Kevin France leder utvecklingen av det uppdraget, kallad Extreme-ultraviolet Stellar Characterization for Atmospheric Physics and Evolution (ESCAPE). Han hoppas att det kommer att ge det kritiska rekognoseringsarbetet i mänsklighetens sökande efter liv långt hemifrån.

"NASA och hela det astronomiska samfundet har gjort sökandet efter tecken på liv på exoplaneter till en prioritet, sa Frankrike, en biträdande professor vid Laboratoriet för atmosfärs- och rymdfysik (LASP) och Institutionen för astrofysiska och planetära vetenskaper (APS). "Vi tror att detekterbart liv utanför solsystemet förmodligen är beroende av närvaron av en atmosfär."

Den här månaden, rymdorganisationen gav honom och hans kollegor ett viktigt klartecken för att starta jakten på beboeliga miljöer:ESCAPE kommer att vara en av två kandidater som tävlar om att bli nästa satellit att skjuta upp under NASA:s ambitiösa Explorers Program.

Om valt, uppdraget, som skulle ha en budget på högst 145 miljoner dollar, skulle kunna packa en hel del vetenskaplig kraft för kostnaden.

"Dessa lovande förslag under Explorers-programmet tar fram några av de mest kreativa, innovativa sätt att hjälpa till att avslöja universums hemligheter, sa Thomas Zurbuchen, biträdande administratör för NASA:s Science Mission Directorate, i ett påstående. "Från att studera stjärnor och planeter utanför vårt solsystem till att söka svar på de största kosmiska mysterierna, Jag ser fram emot den banbrytande vetenskapen från dessa anspråkslösa uppdrag."

Doft av luft

Det föreslagna uppdraget, en gemensam insats av LASP, JILA och Center for Astrophysics and Space Astronomy (CASA) vid CU Boulder, skulle inte söka exoplanetatmosfärer direkt. Istället, ESCAPE skulle ta en närmare titt på avlägsna stjärnor.

Allison Youngblood, en forskare vid LASP, förklarade att vissa stjärnor förmodligen inte gör bra hem för beboeliga planeter. Särskilt, stjärnor som spottar ut mycket högenergistrålning – i det här fallet, extremt ultraviolett ljus – kan ta bort atmosfären från världar som kretsar runt. Tänk på det som en kraftig vindpust som blåser genom en hög med löv.

"Denna högenergistrålning absorberas i de högsta lagren av en planets atmosfär och reglerar en atmosfärs flykt till rymden, sa Youngblood, del av Frankrikes ESCAPE-team. "Vi måste mäta den extrema ultravioletta strålningen från exoplanetvärdstjärnor för att kunna säga om exoplaneter kan hänga på sina atmosfärer eller inte."

Under det föreslagna tvååriga uppdraget, som kan börja 2025, ESCAPE skulle kartlägga strålningen från mer än 200 stjärnor.

Genom att göra det, Frankrike hoppas kunna begränsa listan över de platser där forskare kan förvänta sig att hitta signalerna om ett blomstrande liv.

"Vi kommer att kunna göra en färdplan över de mest lovande beboeliga världarna som NASA kommer att spendera sina resurser på att studera under de kommande 20 åren, sa Frankrike.

Idé till verklighet

Tills vidare, han och hans kollegor böjer sig. NASA har gett teamet 2 miljoner dollar för att utveckla sitt koncept för ESCAPE ytterligare, och byrån kommer att fatta sitt slutgiltiga beslut 2021.

Teamets vision är definitivt ambitiös, sa Frankrike. ESCAPE skulle mäta cirka 7 fot lång och väga mer än 300 pounds - en ungefär Shaquille O'Neal-stor bit av maskiner i låg omloppsbana runt jorden.

ESCAPE använder sig också av en ny typ av teleskopdesign - en som skulle kunna mäta den svaga extrema ultravioletta strålningen från avlägsna stjärnor, data som astronomer hittills inte har kunnat samla in.

"Under de kommande nio månaderna, vi kommer att tillverka och testa tekniska modeller av några av de mer kritiska delarna av systemet för att visa att vår design faktiskt kommer att prestera så bra som vi tror att den kommer att göra, sa Brian Fleming, en forskarprofessor vid LASP och instrumentforskaren för ESCAPE.

Med andra ord, forskarna har några hektiska månader framför sig.

"Vi var extremt glada när vi fick reda på att vi var utvalda, " sa Frankrike. "Då kanske en dag senare slog det oss att, "Herregud, vi måste faktiskt göra allt det här." Det är mycket glädjande att se att allt går ihop och för NASA att vara exalterade över det."