La NASA ha selezionato cinque proposte per studi concettuali di missioni per aiutare a migliorare la comprensione delle dinamiche del sole e dell'ambiente spaziale in continua evoluzione con cui interagisce intorno alla Terra. Le informazioni miglioreranno la comprensione dell'universo e offriranno informazioni chiave per aiutare a proteggere gli astronauti, satelliti, e segnali di comunicazione, come il GPS, nello spazio.

Ognuna di queste proposte di esploratori di classe media riceverà $ 1,25 milioni per condurre uno studio del concetto di missione di nove mesi. Dopo il periodo di studio, La NASA sceglierà fino a due proposte da avviare al lancio. Ogni potenziale missione ha un'opportunità di lancio e un lasso di tempo separati.

"Cerchiamo costantemente missioni che utilizzino tecnologie all'avanguardia e nuovi approcci per spingere i confini della scienza, " ha detto Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la direzione della missione scientifica della NASA a Washington. "Ognuna di queste proposte offre la possibilità di osservare qualcosa che non abbiamo mai visto prima o di fornire approfondimenti senza precedenti in aree chiave di ricerca, tutto per favorire l'esplorazione dell'universo in cui viviamo."

Il programma eliofisico della NASA esplora il gigante, sistema energetico interconnesso, particelle, e campi magnetici che riempiono lo spazio interplanetario, un sistema che cambia costantemente in base al deflusso dal sole e alla sua interazione con lo spazio e l'atmosfera intorno alla Terra.

"Che si tratti della fisica della nostra stella, studiando l'aurora, o osservando come i campi magnetici si muovono nello spazio, la comunità eliofisica cerca di esplorare il sistema spaziale che ci circonda da una varietà di punti di vista, " ha detto Nicky Fox, direttore della divisione di eliofisica presso la direzione della missione scientifica della NASA. "Selezioniamo con cura le missioni per fornire sensori perfettamente posizionati in tutto il sistema solare, ognuno offre una prospettiva chiave per comprendere lo spazio attraverso il quale la tecnologia umana e gli esseri umani viaggiano sempre più".

Ognuna di queste nuove proposte cerca di aggiungere un nuovo pezzo di puzzle alla comprensione di quel sistema più ampio, alcuni guardando il sole, alcuni facendo osservazioni più vicino a casa.

Le proposte sono state selezionate in base al potenziale valore scientifico e alla fattibilità dei piani di sviluppo. Il costo per l'indagine alla fine scelta per il volo sarà limitato a $ 250 milioni ed è finanziato dal programma Heliophysics Explorers della NASA.

Le proposte selezionate per i concept studies sono:

Osservatore solare-terrestre per la risposta della magnetosfera (STORM)

STORM fornirebbe la prima visione globale del nostro vasto sistema meteorologico spaziale in cui il flusso costante di particelle dal sole, noto come vento solare, interagisce con il sistema del campo magnetico terrestre, chiamata magnetosfera. Utilizzando una combinazione di strumenti di osservazione che consentono sia la visualizzazione remota dei campi magnetici della Terra che il monitoraggio in situ del vento solare e del campo magnetico interplanetario, STORM traccerebbe il modo in cui l'energia fluisce all'interno e attraverso lo spazio vicino alla Terra. Affrontando alcune delle domande più urgenti nella scienza magnetosferica, questo set di dati completo fornirebbe una visione a livello di sistema degli eventi nella magnetosfera per osservare come una regione influenza un'altra, aiutando a districare il modo in cui i fenomeni meteorologici spaziali circolano intorno al nostro pianeta. STORM è guidato da David Sibeck al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.

HelioSwarm:la natura della turbolenza nei plasmi spaziali

HelioSwarm osserverebbe il vento solare su un'ampia gamma di scale al fine di determinare i processi fondamentali della fisica spaziale che portano l'energia dal movimento su larga scala alla cascata verso scale più fini del movimento delle particelle all'interno del plasma che riempie lo spazio, un processo che porta al riscaldamento di tale plasma. Usando uno sciame di nove veicoli spaziali SmallSat, HelioSwarm raccoglierebbe misurazioni multi-punto e sarebbe in grado di rivelare i meccanismi tridimensionali che controllano i processi fisici cruciali per comprendere il nostro vicinato nello spazio. HelioSwarm è guidato da Harlan Spence dell'Università del New Hampshire a Durham.

Esploratore solare multi-fessura (MUSE)

MUSE fornirebbe osservazioni ad alta cadenza dei meccanismi che guidano una serie di processi ed eventi nell'atmosfera del sole - la corona - compreso ciò che guida le eruzioni solari come i brillamenti solari, così come ciò che riscalda la corona a temperature molto superiori a quella della superficie solare. MUSE utilizzerebbe tecniche di spettroscopia di imaging rivoluzionarie per osservare il movimento radiale e il riscaldamento a dieci volte la risoluzione attuale e 100 volte più veloce, una capacità chiave quando si cerca di studiare i fenomeni che guidano i processi di riscaldamento ed eruzione, che si verificano su scale temporali più brevi di quanto potrebbero osservare gli spettrografi precedenti. Tali dati consentirebbero una modellazione solare numerica avanzata e aiuterebbe a chiarire le domande di vecchia data sul riscaldamento coronale e la fondazione di eventi meteorologici spaziali che possono inviare enormi esplosioni di particelle solari ed energia verso la Terra. Il MUSE è guidato da Bart De Pontieu alla Lockheed Martin di Palo Alto, California.

Ricostruzione dell'Aurora CubeSwarm (ARCS)

ARCS esplorerebbe i processi che contribuiscono all'aurora a scale di dimensioni che sono state raramente studiate:alla scala intermedia tra il più piccolo, fenomeni locali che portano direttamente all'aurora visibile e alla più grande, dinamica globale del sistema meteorologico spaziale che scorre attraverso la ionosfera e la termosfera. Aggiungendo informazioni cruciali per comprendere la fisica al confine tra la nostra atmosfera e lo spazio, queste osservazioni fornirebbero informazioni sull'intero sistema magnetosferico che circonda la Terra. La missione utilizzerebbe un innovativo, set distribuito di sensori distribuendo 32 CubeSat e 32 osservatori a terra. La combinazione di strumenti e distribuzione spaziale fornirebbe un quadro completo dei driver e della risposta del sistema aurorale da e verso la magnetosfera. ARCS è guidato da Kristina Lynch alla Dartmouth University di Hannover, New Hampshire.

Solaris:svelare i misteri dei poli del sole

Solaris affronterebbe questioni fondamentali della fisica solare e stellare a cui si può rispondere solo guardando i poli del sole. Solaris osserverebbe tre rotazioni solari su ciascun polo solare per ottenere osservazioni di luce, campi magnetici, e movimento nella superficie del sole, la fotosfera. I ricercatori spaziali non hanno mai raccolto immagini dei poli del sole, anche se l'ESA/NASA Solar Orbiter fornirà per la prima volta viste angolari oblique nel 2025. È necessaria una migliore conoscenza dei processi fisici visibili dal polo per comprendere le dinamiche globali dell'intero sole, compreso il modo in cui i campi magnetici si evolvono e si muovono attraverso la stella, portando a periodi di grande attività solare ed eruzioni ogni 11 anni circa. Solaris è guidato da Donald Hassler presso il Southwest Research Institute di Boulder, Colorado.