Twee wetenschappelijke teams hebben hun definitieve voorstel neergelegd voor óf een missie naar Jupiter, Europa en Ganymedes óf een missie naar Saturnus, Titan en Enceladus. 9 en 10 maart moeten NASA en ESA de knoop doorhakken. Welke wordt de volgende grote missie naar de planeten? Aan de ene kant is er de Jupiter Europa System Mission met een satelliet voor onderzoek aan Europa en een voor Jupiter en Ganymedes. Aan de andere kant is er het TSSM programma met een Titan Orbiter, een ballon en een lander voor een natte landing.

Het is bijna onmogelijk te kiezen: aan de ene kant Jupiter met zijn maan Europa, een maan bedekt met ijs en het is niet onwaarschijnlijk dat er een oceaan onder het ijs is. En ook bij Ganymedes zou zoiets kunnen bestaan. Aan de andere kant hebben we Saturnus. In de nog lopende Cassini missie zijn we enorm veel wijzer geworden over Saturnus met zijn ringen. Maar ook zijn er nieuwe vraagstukken: Titan blijft mysterieus. Het lijkt erop dat het oppervlak drijft op een oceaan van water. En organische moleculen op Titan zouden ons iets kunnen zeggen over het begin van leven op onze planeet. Enceladus heeft dan weer geysers die water spuwen.

Allebei de planeten en hun manen zijn ongelofelijk interessant. Toch is er maar geld voor één van deze programma's. Beide programma's kosten namelijk miljarden. Overigens kosten beide missies ongeveer even veel.

Jupiter Europa Orbiter Mission

De Jupiter Europa Orbiter Mission bestaat uit een Jupiter Europa Orbiter (JEO) van NASA en een Jupiter Ganymede Orbiter (JGO), te leveren door Europa. De JEO moet het diepe binnenste van Europa in kaart brengen, zoeken naar eventueel oppervlaktewater en proberen een beeld te krijgen van de geschiedenis van Europa. Ook moet het vanuit een baan om Europa de chemie in kaart brengen en proberen een antwoord te geven op de vraag: zou er leven kunnen zijn? De grote uitdaging van JEO is dat het zich vaak begeeft binnen de stralingsgordel van Jupiter. Gewone huis-tuin-en-keuken-electronica zou in het stralingsveld van Jupiter snel beschadigen. Een extra uitdaging is dus om een satelliet te bouwen die gehard is tegen de joviaanse straling.

De Jupiter Europa Orbiter uit een brochure van NASA.

De JGO is een satelliet die buiten de stralingsgordel in een baan om Jupiter zal draaien. Deze satelliet zal vanaf een afstandje de wisselwerking tussen Jupiter en manen observeren. JGO zal na dat onderzoek in een baan rond Ganymedes gaan. Daarbij zal het de structuur binnen deze maan onderzoeken. In tegenstelling tot de JEO komt de energievoorziening van JGO van zonnepanelen

Zowel JGO als JEO moeten in 2020 gelanceerd worden. JEO op een Atlas V, JGO op een Ariane V. Na een zogenaamd VEEGA traject (Venus-Earth-Earth Gravity Assist) komen ze in 2025 en 2026 bij Jupiter aan. Eerst zullen ze enkele jaren rond Jupiter draaien. Daarna komen JEO en JGO in een baan om "hun" maan. Uiteindelijk zullen ze daar ook op neerkomen. Dat is opmerkelijk, want bij de Jupiter-missie Galileo liet NASA deze satelliet juist neerkomen op Jupiter, om een crash op Europa te voorkomen, waarbij Europa eventueel biologisch "besmet" zou kunnen raken.

De Jupiter Ganymede Orbiter.

Titan Saturn System Mission

Het TSSM programma is een voortbrengsel van de TandEM voorstel van een studiegroep van ESA en NASA. In tegenstelling tot het Jupiter Europa programma waren wetenschappers al vanaf het begin in serieuze samenwerking bezig aan een nieuwe missie naar Saturnus en Titan. Dat zal alles te maken hebben met dat Cassini ook al een samenwerking van NASA en ESA was.


Alle onderdelen van de Titan Saturn System Mission: de Titan Orbiter (die normaal niet zo laag vliegt), de ballon Montgolfiére en de methaanmeer-lander.

Het TSSM programma bestaat uit een Titan Orbiter, een ballon, genaamd Montgolfiére, en een "natte" lander, een lander die in een methaanmeer kan landen en daar een tijdje moet blijven dobberen. Het hele systeem wordt in eens gelanceerd op een Atlas V 551. De ballon Montgolfiére en de methaanmeer-lander worden bevestigd aan de Titan Orbiter en hebben ieder een hitteschild, waarmee ze afzonderlijk afdalen.

De beelden van onder Titan's wolkendek die de Huygenssonde in januari 2005 terugzond naar Aarde (via Cassini) heeft ongetwijfeld de bedenkers van de Montgolfiére geïnspireerd. Tijdens de afdaling zal de ballon zich op 40 kilometer hoogte opblazen en afdalen naar vanaf 10 kilometer hoogte, om daar zijn onderzoek uit te voeren. De 11 meter grote ballon is uitgerust met een radioisotoop generator, die voor de hete Titaan-lucht moet zorgen. Zo zwevend zal Montgolfiére 6 maanden onderzoek moeten doen.

De methaanmeer-lander moet landen in Kraken Mare, het grootste bekende methaanmeer op Titan. Het meer is even groot als de Kaspische Zee, dus misschien moeten we het eerder hebben over een methaanzee. Al dobberend moet de lander de complexe organische stoffen in de zee onderzoeken. Er is ook een camera aan boord om plaatjes van de omgeving te schieten. Omdat er weinig zonlicht zal zijn, is de lander voorzien van een lamp. De lander zal een levensduur van 9 uur hebben.


De Titan Orbiter bij Titan, na afwerpen van beide oppervlaktemissies.

Het TSSM programma moet gelanceerd worden in 2020. Allereerst zal de Titan Orbiter voorzien zijn van grote zonnepanelen, waarmee de ionenmotor wordt aangedreven. Dat moet de reis naar Saturnus bespoedigen. In 2029, na 3 flyby's langs Aarde en een langs Venus, komt de Titan Orbiter bij Saturnus aan. Dan komt het spannende moment, waarbij de remraket ontstoken wordt. Als het goed gaat, komt de Titan Orbiter in een baan rond Saturnus. Als de orbiter voor de tweede keer langs Titan vliegt, worden Montgolfiére en de methaanmeer-lander afgeworpen. In 2031, na een reis langs diverse manen van Saturnus, waaronder Enceladus, komt de Titan Orbiter in een baan rond Titan. Die baan wordt bereikt door aerobraking in de atmosfeer van Titan. Dat scheelt brandstof.

De door te hakken knoop

Welk voorstel zal winnen? Het zal geen eenvoudige opgave zijn om te kiezen. Maar het TSSM team heeft wel een duidelijk voordeel. Saturnus-wetenschappers van NASA en ESA kunnen terugkijken op een hele lange samenwerking met Cassini-Huygens. NASA en ESA hadden een verschillend programma voor Jupiter, Europa en Ganymedes.

Op 12 februari had de NASA's Outer Planet Assesment Group een besluit moeten nemen (samen met ESA), maar dat is nog even uitgesteld. Op een nieuwe samenkomst op 9 en 10 maart moet de witte rook uit de schoorstenen van NASA en ESA komen. Dan weten we waar we de komende 15-20 jaar naar toe kunnen leven.

Bronnen: The Planetary Society, Outer Planet Flagship Mission documentatie en the Outer Planet Assessment Group