סוכנות החלל האמריקנית בחרה ארבע הצעות במסגרת תוכנית דיסקברי. למרות שהן עדיין לא אושרו, ההצעות שזכו למענקי פיתוח מתמקדות בכמה מהעולמות האקזוטיים ביותר במערכת השמש: נוגה, הירח של צדק איו והירח של נפטון – טריטון.
תוכנית דיסקברי נוסדה ב-1992 במטרה לאפשר למדענים ולמהנדסים להציע משימות חלל לא-מאוישות בעלויות נמוכות יחסית של עד 500 מיליון דולר.
התוכנית, שפועלת בהצלחה לצד תוכנית "פלאגשיפ" היוקרתית של נאס"א לחקר מערכת השמש, שיגרה עד היום למעלה מ-20 משימות וחיישנים למשימות – כמו הרובר המאדימי הראשון מארס פת'פיינדר (1996), הגשושית לכוכב חמה מסנג'ר (2004) וטלסקופ החלל קפלר (2009). כיום פעילות שתי משימות שפותחו במסגרת דיסקברי – המקפת LRO שמקיפה את הירח מאז 2009 והנחתת אינסייט שנחתה במאדים ב-2018 – ובקרוב יצטרפו אליהן בקרוב גשושיות האסטרואידים לוסי (2021) וסייקי (2023).
כל אחת מההצעות החדשות זכתה במענק פיתוח של שלושה מיליון דולרים, ולכל אחת מהקבוצות יוקצבו תשעה חודשים עד להגשת תוכנית מלאה לסוכנות החלל. בשנה הבאה נאס"א תבחר לממן עד שתיים מההצעות – לקראת שיגורן העתידי. וההצעות הזוכות הן:
דה-וינצ'י+
קצת קשה להאמין, אבל המשימה האמריקנית האחרונה לנוגה, כוכב הלכת הקרוב והדומה ביותר לכדור הארץ, שוגרה ב-1978. הנחתת דה-וינצ'י+, שהפסידה בסיבוב הקודם של תוכנית דיסקברי למשימות לוסי וסייקי, נועדה למלא את החסר ולענות על כמה תהיות מדעיות עקרוניות לגבי תאום "הגיהנום" שלנו. דה-וינצ'י תצלול לתוך האטמוספירה הסמיכה והלוהטת של נוגה, כשהיא דוגמת את האוויר בדרכה לקרקע ומודדת את הרכב הגזים. בנוסף, ומכאן הפלוס בשמה, דה-וינצ'י+ תמפה ותצלם את פני השטח – עד שהתנאים הקשים - לחץ האוויר והחום הגבוה - יכריעו אותה.
14631060530_cf47101b3d_c.jpg
אחת השאלות המעניינות והפתוחות בחקר נוגה היא שאלת האטמוספירה. האטמוספירה של נוגה מסיבית פי 91 מזו של כדור הארץ. זאת ועוד, בזמן שהאוויר שאנו נושמים מורכב מ-78% חנקן, 21% חמצן ורק 0.04% פחמן דו-חמצני, בנוגה האטמוספרה מורכבת מ-96% פחמן דו-חמצני – שהוא כידוע גז חממה שמצטיין בלכידת קרני השמש. התוצאה היא אפקט חממה בלתי-נשלט (Runaway Greenhouse Effect) שאייד את האוקיינוסים העתיקים של העולם והפך את נוגה לכוכב הלכת החם ביותר במערכת השמש, עם טמפרטורה ממוצעת של 462 מעלות צלזיוס.
20180113_ir2_20161019_143332_226_l2b_v10_PRGB.jpg
אבל כיצד ומתי זה קרה? לפי סברה אחת, נוגה היה עולם רטוב עד לפני 700 מיליון שנה – הרף עין במונחים קוסמולוגיים – כשהתפרצות געשית, או סדרה של התפרצויות כאלו, התיכה את הסלעים ושחררה את הפחמן הדו-חמצני האצור בהם לאטמוספרה. לפי סברה אחרת, הפחמן הדו-חמצני השתחרר בעקבות פגיעה הרסנית של אסטרואיד. על ידי מדידה מדויקת של אדי המים שנותרו באטמוספרה, הצוות של דה-וינצ'י+ מקווה לפתור אחת ולתמיד את התעלומה המדעית.
וריטס
וריטס היא משימה נוספת לנוגה, שתנסה להשיב על השאלה הזאת בצורה אחרת. במקום לצלול פנימה ולדגום את האוויר כמו דהוינצ'י+, וריטס תקיף את נוגה ותמפה ברדאר את הטיפוגרפיה של כוכב הלכת – בניסיון להבין מדוע הוא התפתח בצורה שונה כל כך מכדור הארץ. וריטס תתמקד תנסה לשחזר את ההיסטוריה של נוגה בניסיון להבין אם תופעות גיאולוגיות כמו התפרצויות געשיות וטקטוניקת לוחות הן האחריות לתנאי האקלים הקיצוניים של כוכב הלכת.
איו וולקנו אובזרבר (IVO)
אבל עם כל הכבוד לנוגה, בעבר או בהווה, העולם הגעשי ביותר במערכת השמש שלנו הוא ירחו של צדק – איו. בגלל כוחות הגאות והשפל האדירים המופעלים עליו מהענק הגזי צדק, איו מכוסה הרי געש ושכבת לבה עבה. למעשה, התפרצויות געשיות על איו יכולות להעיף גופרית ואבק לגובה של 500 ק"מ בחלל. לשם השוואה, התמונות של כדור הארץ מתחנת החלל הבינלאומית נלקחו בגובה של כ- 400 ק"מ. משימת ה-IVO, הראשונה שתתמקד בירח, תבצע מספר יעפים קרובים בניסיון להבין כיצד המגמה נוצרת ומתפרצת על פני איו.
720px-Io_highest_resolution_true_color.jpg
לא רחוק מאיו אנו מוצאים את הירח אירופה, שהוא עולם מים שלו וחלק. מה גרם לשני העולמות הסמוכים להיווצר ולהתפתח בצורה שונה כל כך? הגשושית IVO תנסה להשיב על השאלה הזאת כדי להעשיר את ההבנה שלנו לגבי היווצרותם של עולמות סלעיים לעומת עולמות מים במערכת השמש שלנו – ובכלל ביקום.
טריידנט
ההצעה האקזוטית ביותר מבין הצעות דיסקברי החדשות מתכוונת לשלוח חללית לטריטון, ירחו הגדול של נפטון. לא זאת בלבד שאף משימה מעולם לא שוגרה לטריטון, רק חללית אחת בהיסטוריה הגיעה לעולם הבית נפטון: וויאג'ר 2, שחלפה ליד כוכב הלכת האחרון במערכת השמש ב-1989. באותו מפגש קרוב-רחוק, וויאג'ר 2 גילתה שטריטון פעיל מבחינה גיאולוגית – ופני השטח שלו הם הצעירים ביותר במערכת השמש אחרי פני השטח של איו.
בניגוד לאיו, טריטון הוא ירח קרח שככל הנראה נלכד על ידי כוח הכבידה של נפטון. אנחנו יודעים מעט מאוד על טריטון. בין היתר, ידוע שגייזרים בטריטון פולטים חנקן – וייתכן שחנקן זה מייצר אטמוספרה דקיקה העוטפת את הירח. בנוסף, לא מן הנמנע שהירח מסתיר אוקיינוס תת-קרקעי שלם.
טריידנט תהיה משימה ייחודית. בדומה לחלליות וויאג'ר, החללית תנצל חלון הזדמנויות נדיר בסידור כוכבי הלכת החיצוניים, שיאפשר לה לבצע שורה ארוכה של תמרוני מקלעת כבידתית. טריידנט תקיף את נוגה, את כדור הארץ (שלוש פעמים), את צדק, את איו ואת נפטון כדי להתקרב לטריטון בשנת 2038. בזמן הקצר של היעף המיוחל, החללית תמפה את טריטון, תאפיין פעילות גיאולוגית ותקבע אם לירח הרחוק במערכת השמש יש אוקיינוס.