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Origo - an ESA M-class mission proposal to challenge planetesimal formation theories.

Marschall, Raphael und Thomas, Nicolas und Ulamec, Stephan und Hviid, Stubbe und Mottola, Stefano und Vincent, Jean-Baptiste und Ferri, Francesca und Herique, Alain und Plettemeier, Dirk und Kereszturi, Akos und Lavagna, Michèle und Prinetto, Jacopo und Dottori, Alice und Falke, Albert und da Silva Pais Cabral, Francisco (2022) Origo - an ESA M-class mission proposal to challenge planetesimal formation theories. EPSC 2022, 2022-09-18 - 2022-09-23, Granada, Spain. doi: 10.5194/epsc2022-1127.

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Offizielle URL: https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2022/EPSC2022-1127.html

Kurzfassung

The Origo mission was submitted in response to the 2021 call for a Medium-size mission opportunity in ESA's Science Programme.The goal of Origo is to inform and challenge planetesimal formation theories. Understanding how planetesimals form in protoplanetary disks is arguably one of the biggest open questions in planetary science. To this end, it is indispensable to collect ground truths about the physico-chemical structure of the most pristine and undisturbed material available in our Solar System. Origo seeks to resolve the question of whether this icy material can still be found and thoroughly analysed in the sub-surface of comets.Specifically, Origo aims to address the following immediate science questions:Were cometesimals formed by distinct building blocks such as e.g. "pebbles", hierarchical sub-units, or fractal distributions? How did refractory and volatile materials come together during planetesimal growth e.g. did icy and refractory grains grow separately and come together later, or did refractory grains serve as condensation nuclei for volatiles? Did the building blocks of planetesimals all form in the vicinity of each other, or was there significant mixing of material within the protoplanetary disk? To answer these questions Origo will deliver a lander to a comet where we will characterise the first five meters of the subsurface with a combination of remote-sensing and payloads lowered into a borehole. Our instruments will examine the small scale physico-chemical structure. This approach will allow us to address the following objectives, each of which informs the respective science question: Reveal the existence of building blocks of a cometary nucleus from the (sub-)micron to metre scale by exploring unmodified material. Determine the physical structure of these building blocks, in particular, the size distribution of components and how refractory and volatile constituents are mixed and/or coupled. Characterise the composition of the building blocks by identifying and quantifying the major ices and refractory components. Over the past decade, significant theoretical advances have been achieved in working out possible planetesimal formation scenarios.The two leading hypotheses for how planetesimals formed from sub-micron dust and ice particles in the proto-planetary nebula can be classified into two groups:the hierarchical accretion of dust and ice grains to form planetesimals; and the growth of so-called pebbles, which are then brought to gentle gravitational collapse to form larger bodies by e.g. the streaming instability. These competing theories only have indirect proof from observations.Direct evidence, i.e. ground truths, about the building blocks of planetesimals remain hidden. Origo would challenge these theories by examining the physico-chemical structure of the most pristine material available in our Solar System. Though the proposal was not retained for step 2 we present our concept for community discussion.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/189830/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Origo - an ESA M-class mission proposal to challenge planetesimal formation theories.
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Marschall, RaphaelCNRS, Laboratoire J.-L. Lagrange, Observatoire de la Côte d’AzurNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, NicolasPhysikalisches Institut, Sidlerstrasse 5, University of Bern, 3012, Bern, Switzerland, E-mail: nicolas.thomas (at) space.unibe.chNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ulamec, StephanStephan.Ulamec (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8856-4622NICHT SPEZIFIZIERT
Hviid, Stubbestubbe.hviid (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mottola, Stefanostefano.mottola (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0457-3872NICHT SPEZIFIZIERT
Vincent, Jean-BaptisteJean-Baptiste.Vincent (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6575-3079NICHT SPEZIFIZIERT
Ferri, FrancescaCentro di Ateneo di Studi ed Attività Spaziali “Giuseppe Colombo” (CISAS), University of Padova, Via Venezia 15, 35131 Padova, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herique, AlainUniv. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, F-38000 Grenoble, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plettemeier, DirkTechnische Universität Dresden, Professur für Hochfrequenztechnik, Würzburger Str. 35, D-01187 Dresden, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kereszturi, AkosResearch Centre for Astronomy and Earth Sciences (MTA CSFK), Budapest, HungaryNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lavagna, MichèleAerospace Engineering Department, Politecnico di MilanoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Prinetto, JacopoPolitecnico di Milano, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dottori, AlicePolitecnico di Milano, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Falke, AlbertAirbus Defence and Space, Friedrichshafen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
da Silva Pais Cabral, FranciscoGMV, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2022
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:16
DOI:10.5194/epsc2022-1127
Seitenbereich:EPSC2022-1127
Name der Reihe:EPSC Abstracts
Status:veröffentlicht
Stichwörter:comets, space missions
Veranstaltungstitel:EPSC 2022
Veranstaltungsort:Granada, Spain
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:18 September 2022
Veranstaltungsende:23 September 2022
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Exploration des Sonnensystems
Standort: Berlin-Adlershof , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie
Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC)
Hinterlegt von: Vincent, Jean-Baptiste
Hinterlegt am:10 Nov 2022 09:10
Letzte Änderung:24 Jun 2024 13:39

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