Stenhård konkurrens ska lösa solsystemets gåtor

Nasa har bjudit in vetenskapare från hela världen att skicka in sina förslag till projekt. Vinnaren ska enligt planerna tillkännages 2026.

Den utvalda gruppen får nästan en miljard dollar för att föra ut projektet från ritbordet till verkligheten.

Expeditioner har skrivit historia

New Frontiers skapades av Nasas forskare Edward Weiler och Colleen Hartman, som ville se ett nytt finansieringsprogram för uppdrag i solsystemet. Den amerikanska kongressen anslog pengar 2002 och programmet lanserades året därpå.

Syftet med programmet är att stödja medelstora projekt i solsystemet som är ekonomiskt genomförbara och har en hög vetenskaplig avkastning.

I praktiken innebär detta att projekten är dyrare än de som utförs av det "lilla" Discovery-programmet, som vanligtvis kostar upp till 700 miljoner dollar. Men samtidigt är de billigare än de så kallade flaggskeppsprojekten, som kan kosta över två miljarder dollar – de mest kända av dessa är rymdteleskopen Hubble och James Webb.

Den senaste finansiella ramen som Nasa har meddelat för New Frontiers-projekten är att de får kosta upp till 900 miljoner dollar – plus kostnaden för själva uppskjutningen, som vanligtvis hamnar mellan 100 och 200 miljoner dollar.

När New Frontiers-programmet sjösattes var uppdraget New Horizons till Pluto först ut.

Sedan tillkom ytterligare tre. År 2011 vann rymdsonden Juno New Frontiers andra omgång och skickades i väg mot Jupiter. År 2016 lämnade farkosten OSIRIS-REx jorden för att färdas till asteroiden Bennu som New Frontiers tredje projekt – och återvände 2023 med ett prov.

Slutligen är uppdraget Dragonfly till Saturnusmånen Titan på väg att förberedas för planerad uppskjutning 2027.

Med Dragonfly inräknat kommer New Frontiers-programmet att ha skickat expeditioner till fyra mycket olika objekt i solsystemet: en dvärgplanet, en gasjätte, en asteroid och en stor måne. Frågan är nu: Vad blir nästa destination för New Frontiers?

Kapplöpningen har börjat

Nasa har offentliggjort sex möjliga New Frontiers-destinationer som forskargrupper kan presentera projektförslag till.

Två av destinationerna är på vår egen måne. Målet är antingen att kartlägga månens inre eller att undersöka en jättekrater vid sydpolen.

Den tredje destinationen är en ännu ospecificerad komet, från vilken en farkost ska att föra tillbaka prover till jorden.

De tre sista destinationerna ligger i det yttre solsystemet. Den första är Jupiters måne Io, där en sond potentiellt ska kartlägga planetens vulkaniska aktivitet. Den andra är Saturnus och en studie av gasplanetens atmosfär. Och den tredje destinationen är Saturnus måne Enceladus. Under den frusna ytan döljer månen ett flytande hav där vissa forskare tror att vi kan hitta tecken på liv.

Forskare i hela världen håller på att utveckla sina projekt, och några av dem har redan kommit en bra bit på väg, bland annat med ett uppdrag till ismånen Enceladus.

Ismåne kan ha tecken på liv

Om man ska välja en favorit bland de destinationer Nasa har presenterat, så pekar pilen mot Enceladus. Forskare från hela världen fortsätter att få hämta nya resultat från de data som har samlats in av rymdsonden Cassini, medan den kretsade runt Saturnus från 2004 till 2017.

Cassini gjorde bland annat mätningar av de gejsrar som sprutar ut i rymden från Enceladus, och baserat på mätningarna hittar forskarna kontinuerligt nya tecken på vilka olika ämnen som finns i gejsrarnas iskorn – och därmed havet under den istäckta ytan.

I dag har de grundämnen och organiska molekyler som krävs för liv observerats i iskornen. Endast fosfor saknades – tills en internationell forskargrupp 2023 presenterade bevis för att även det ämnet finns på Enceladus.

Så förutom flytande vatten finns alla de grundläggande byggstenarna för liv på Saturnusmånen.

Av de sex destinationer som Nasa hittills har valt ut för det femte New Frontiers-projektet är Enceladus den enda som har förutsättningarna för liv. Detta kan vara en extra fördel, eftersom programmet New Frontiers inte bara handlar om att få samla in nya vetenskapliga kunskaper, utan också om att sprida den till allmänheten och inspirera unga människor att utbilda sig inom vetenskap och teknik. I det sammanhanget är sökandet efter liv ett fascinerande ämne som det är lätt att skapa intresse för.

Om New Frontiers femte uppdrag inte går till Enceladus är ett uppdrag till en komet ett intressant alternativ. År 2019 föreslog forskare ett kometuppdrag kallat CAESAR, och det hamnade på andra plats i tävlingen om att utses till New Frontiers fjärde uppdrag 4. Det visar att kometer också står högt på Nasas önskelista.

Men vilken som helst av de övriga fyra destinationerna kan också bli vinnaren. Om de klarar sig igenom ett flertal hinder, vill säga.

Nu börjar elimineringsloppet

Det första hindret i urvalet av nästa New Frontiers-projekt är att uppfylla Nasas över 100 krav på ett potentiellt uppdrag. Om kraven uppfylls granskas varje förslag av paneler med olika expertisområden, exempelvis astronomer med expertis om månen, Enceladus eller de andra destinationerna, tekniska rymdexperter och ekonomer.

De få förslag som klarar sig igenom denna process utvärderas slutligen av två kommittéer som består av ämbetsmän från Nasa och amerikanska myndigheter. Den ena kommittén delar in förslagen i fyra kategorier utifrån på hur väl de matchar New Frontiers målsättning och hur sannolikt det är att de kommer att lyckas. Den andra kommittén utser den slutliga vinnaren bland de projekt som har kvalificerat sig till den första kategorin.

Medan allt detta pågår fortsätter de tidigare New Frontiers-vinnarna sin utforskning av solsystemet. OSIRIS-REx är på väg mot en ny asteroid och Juno befinner sig fortfarande i omloppsbana runt Jupiter.

Ännu längre ut i solsystemet är New Horizons-sonden bokstavligt talat i färd med att utforska nya gränser. Den befinner sig nu i de yttre delarna av Kuiperbältet, som är en samling dvärgplaneter, asteroider och kometer som bildar en ring i solsystemet på andra sidan av Neptunus omloppsbana. Där söker Nasas astronomer efter spännande objekt som ligger längs sondens väg så att vi kan lära oss ännu mer av uppdraget.

Först när möjligheterna i Kuiperbältet är uttömda kommer New Horizons att vända om och rikta kameran tillbaka mot startpunkten. Förhoppningen är att få en bild av jorden precis innan kameran förstörs av solens motljus och den blinda sonden fortsätter bortom gränsen för vårt solsystem – ut i den så kallade interstellära rymden.

Om allt går enligt Nasas planer kommer New Frontiers femte projekt också att bli ett uppdrag som fortsätter att skicka ovärderliga vetenskapliga data tillbaka till jorden i många år efter sin uppskjutning – kunskaper som sannolikt kommer att överraska även de mest erfarna forskarna.