Una proposta missione spaziale nota come Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR) potrebbe ampliare la conoscenza dell'origine e della storia della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko. Se selezionato dalla NASA, restituirà un campione di questa cometa sulla Terra, consentendo agli scienziati di studiare il materiale rimasto dalla formazione del nostro Sistema Solare.

CAESAR è uno dei due finalisti per la prossima missione della NASA nell'ambito del programma New Frontiers. Il progetto riceverà finanziamenti fino alla fine del 2018 per sviluppare ulteriormente e maturare il concetto di missione. La decisione in merito alla selezione o meno di CAESAR per lo sviluppo e il lancio sarà presa dall'agenzia nella primavera del 2019.

"Stiamo appena iniziando la Fase A della missione. L'obiettivo della Fase A è lo sviluppo e la definizione dei requisiti del progetto e la base dei costi/programma, e la progettazione di un piano per l'attuazione, " ha affermato il ricercatore principale di CAESAR Steve Squyres della Cornell University di Ithaca, New York.

La sonda CAESAR sarà basata sul veicolo spaziale a propulsione elettrica GEOStar-3 di Orbital ATK, con una configurazione che emula la disposizione utilizzata per la missione Dawn della NASA. L'energia per il veicolo spaziale sarà fornita da grandi array solari roll-out costruiti da Deployable Space Systems.

Il carico utile scientifico di CAESAR sarà dedicato all'acquisizione e alla conservazione dei campioni, e consiste principalmente in un Sample Acquisition System (SAS), un sistema di contenimento dei campioni (SCS), e un sistema di contenimento del gas (GCS). L'elemento finale del payload scientifico è una camera suite progettata per selezionare il sito del campione e documentare il processo di campionamento.

Alla cometa, SAS dovrebbe acquisire il campione e SCS dovrebbe conservare il campione solido. Il GCS è progettato per immagazzinare materiali volatili che si evolvono dal campione solido. Dopo aver completato la sua missione scientifica a 67P/Churyumov–Gerasimenko, i componenti SCS e GCS torneranno sulla Terra a bordo della navicella spaziale.

"CAESAR è una missione di restituzione del campione. Tutti gli aspetti della missione sono stati progettati per massimizzare il valore scientifico del campione restituito. Quindi la principale scienza CAESAR si svolgerà nei laboratori sulla Terra, utilizzando una strumentazione all'avanguardia per analizzare sia il materiale non volatile che quello volatile dalla cometa 67P, " ha detto Squyres.

CAESAR sarà la seconda missione su 67P/Churyumov–Gerasimenko. La prima navicella spaziale inviata su questa cometa è stata la Rosetta dell'ESA, che è arrivato lì nell'agosto 2014. Il lander Philae della missione ha effettuato il primo atterraggio di successo su una cometa nel novembre 2014.

Generalmente, Rosetta ha fornito informazioni cruciali per migliorare la nostra comprensione delle comete. I risultati forniti dal veicolo spaziale suggeriscono che le comete sono antichi avanzi della prima formazione del sistema solare, piuttosto che frammenti di collisioni tra corpi più grandi in seguito.

Ora, gli scienziati ritengono che la missione CAESAR vista come il successore di Rosetta sarà ancora più fruttuosa quando si tratta di acquisire dati scientifici essenziali.

"Rosetta ha gettato le basi per CAESAR fornendo un telerilevamento dettagliato e un'indagine in situ del nucleo di 67P. Le informazioni raccolte da Rosetta fanno parte di ciò che rende possibile CAESAR. CAESAR farà un salto di qualità oltre Rosetta acquisendo un campione dal nucleo di 67P e riportandolo per l'analisi nei laboratori sulla Terra, " ha osservato Squyres.

Però, Squyres ha affermato che Stardust della NASA è scientificamente più paragonabile a CAESAR. Ha restituito un campione dal coma della cometa 81P/Wild. Il materiale è stato raccolto volando attraverso il coma di 81P nel gennaio 2004 a più di 13, 400 miglia orarie. La massa totale del campione raccolto dal veicolo spaziale era di circa 1 milligrammo, e i campioni sono stati significativamente modificati mediante riscaldamento durante il processo di raccolta ad alta velocità.

"In contrasto, CAESAR raccoglierà circa 100 grammi di campione, 100, 000 volte più di Stardust. Il campione CAESAR sarà raccolto a temperatura ambiente cometa, e protetto dall'alterazione durante tutto il processo di ritorno alla Terra. La missione Stardust è stata un traguardo sostanziale, e ha fornito scoperte significative sulla natura e l'origine delle comete. CAESAR sarà un salto di qualità oltre Stardust, " ha detto Squyres.