Kosmisk vision

Cosmic Vision  er det tredje grundlæggende rumforskningsprogram under European Space Agency (ESA) for 2015-2025.

Programhistorik

Det første program var Horizon 2000.

I begyndelsen af ​​2005 dalede Den Europæiske Rumorganisations Huygens -sonde ned gennem atmosfæren på en af ​​Saturns måner, Titan , og landede på overfladen af ​​det fjerneste legeme fra Jorden, der nogensinde er besøgt af videnskabelige sonder. Under nedstigningen og flere timer efter landing transmitterede Huygens en stor mængde videnskabelig information til Jorden via Cassini Orbiter , udviklet af NASA .

Mere end 20 år gik fra undfangelsesøjeblikket til den faktiske gennemførelse af missionen, startende med forslaget i 1982, derefter blev projektet godkendt i 1988, lanceret i 1997 og ankom til Titan i 2005. Succesen med denne mission skyldtes i høj grad langvarige forberedende aktiviteter og ville ikke have været mulig uden en langsigtet plan for udvikling af rumvidenskab.

Videnskabsmænd, ingeniører, nationale finansielle institutioner, rumindustrien og internationale partnere bygger videre på ESA's eksisterende langsigtede plan for at sikre succesen med projektet på to årtier. Huygens - missionen er ingen undtagelse i den langvarige udvikling af rummissioner, som typisk tager årtier at producere videnskabelige data. Horizon 2000-planen, som omfattede Cassini-Huygens- missionen, blev udarbejdet i 1984. Horizon 2000 Plus-planen blev udarbejdet i 1994-1995 [1] . Cosmic Vision er en logisk fortsættelse af ESA's planlægningscyklus for det næste årti.

Videnskabelige mål

I 2004 annoncerede ESA lanceringen af ​​en ny rumforskningsstrategi for 2015-2025 - Cosmic Vision. Strategien involverer udvikling af rumfartøjer til at studere følgende områder [2] :

• Dannelse af planeter og livets oprindelse . Dette emne overvejer fremkomsten af ​​liv ikke kun på Jorden, men også på andre planeter uden for solsystemet . Hvilket igen kræver at studere processen med planetdannelse, samt opdage tegn på liv (biomarkører).
• Solsystemets enhed . Studiet af dette emne vil være et forsøg på at forstå strukturen af ​​vores solsystem, startende fra Solen selv og slutter med grænserne for dens indflydelse. Derudover vil dannelsesmekanismerne for gasgiganter og deres satellitter samt asteroiders og små kroppes rolle i dannelsen af ​​planeter blive bestemt.
• Universets grundlæggende love . I øjeblikket er fysikkens love ikke anvendelige på de ekstreme forhold i materiens tilstand. Også på nuværende tidspunkt er de processer, der fandt sted i de første sekunder efter Big Bang , ikke fuldt ud forstået . Dette emne er designet til at hjælpe i studiet af stoffets tilstand ved ekstreme temperaturer og energier, såvel som i detektering af gravitationsbølger .
• Universets oprindelse og sammensætning . Oprindelsen og den tidlige udvikling af universet er stadig ikke godt forstået. Kun omkring 5 % af universets masse er almindeligt stof. De resterende 95% er ukendt mørk energi og mørkt stof . At afklare disse spørgsmål er missionen for dette emne.

Ud over det videnskabelige mål er projekter også opdelt efter omkostninger i to grupper: L-klasse og M-klasse. Der er afsat omkring 650 millioner euro til L-klasse-projektet, 300 millioner euro til M-klasse-projektet. Det er planlagt at lancere tre M-klasse projekter (M1, M2 og M3) i 2017, 2019 og 2022 og et L-klasse projekt (L1) i 2020.

Beskrivelse

Programmets stadier og deres varighed er vist i tabellen:

Mere end 50 ideer vedrørende fremtidige missioner blev sendt af det videnskabelige samfund, hvoraf følgende blev udvalgt til yderligere undersøgelse den 17.-18. oktober 2007 i Paris [3] :

L-klasse mission

L-klasse kandidater:

• LAPLACE/ EJSM  - udforskning af Jupiter -systemet . Baseret på tidligere undersøgelser menes det, at en af ​​Jupiters måner, Europa , har et hav under overfladelaget af is. Denne mission skal besvare spørgsmålet om tilstedeværelsen af ​​liv i havet under et islag samt indsamle omfattende information om Jupiter og dens satellitter. Hvis missionen udvælges til implementering, vil den blive udført i samarbejde med NASA og JAXA .
• TandEM/ TSSM  - Udforskning af Saturn -systemet . Denne mission involverer undersøgelsen af ​​to Saturns satellitter: Titan og Enceladus . Med udgangspunkt i data fra Cassini -missionen vil TandEM studere oprindelsen, sammensætningen, evolutionen og det astrobiologiske potentiale af Titan og Enceladus. Missionen vil omfatte to komponenter: et rumfartøj i kredsløb og nedstigningssonder. Hvis missionen udvælges til implementering, vil den blive udført i samarbejde med NASA .
• XEUS  er den næste generation af røntgenteleskop til at studere universets grundlæggende love, såvel som dets oprindelse. XEUS vil spore baner tæt på begivenhedshorisonten for sorte huller , bruge spektroskopi til at beskrive udstrømningen af ​​stof fra galaktiske kerner under deres højeste aktivitet, søge efter supermassive sorte huller , kortlægge massive bevægelser og turbulens i galaksehobe og observere feedback-processen i hvilke sorte huller udsender energi på en galaktisk og intergalaktisk skala.

Mange internationale partnere har udtrykt interesse for fælles udvikling af et røntgenteleskop, og i 2008 oprettede ESA sammen med NASA og JAXA en koordinationsgruppe, der skulle skabe et fælles røntgenteleskop af det internationale røntgenobservatorium (IXO).

I februar 2009 blev det ved et fælles møde mellem NASA og ESA besluttet at støtte LAPLACE-projektet, men de videnskabelige mål for TSSM-missionen fortjener også opmærksomhed, så begge missioner vil blive videreudviklet på trods af, at LAPLACE har prioritet [4 ] .

Også LISA -projektet blev tilføjet til programmet for at søge efter gravitationsbølger.

Fra den 21. december 2010 er tre projekter kandidater til L1-missionen [5] :

• LISA ,
• XEUS / IXO
• LAPLACE/ EJSM

På grund af offentliggørelsen af ​​US National Research Council i februar 2011 af gennemgangen for det næste årti, hvor L1-missioner ikke er en prioritet, har ESA udskudt udvælgelsen af ​​den endelige mission til februar 2012 [6] .

I maj 2012 valgte European Space Agency L-klassen JUICE ( eng.  Jupiter Icy moons Explorer ) som mission. Opsendelsen vil finde sted i 2022 med en ankomst til Jupiter -systemet i 2030 [7] .

M-klasse mission

Indledende kandidater M1 og M2:

• Cross-scale  er en mission for en detaljeret undersøgelse af nær-jordens rum. Projektet giver mulighed for opførelse af 12 forskningsstationer, der måler plasmaet (ioniseret gas), der omgiver Jorden. Missionen skulle udføres i samarbejde med JAXA.
• Marco Polo  - mission for at bringeen asteroidetil Jorden. Formålet med missionen er at studeresolsystemets, små kroppes rolle i jordens oprindelse og udvikling og livet på den. Missionens rumfartøj vil omfatte et nedstigningsmodul, jordprøveindsamlingsenheder og et prøvetransportkøretøj til Jorden. Missionen skulle udføres i samarbejde med JAXA.
• Euclid ( som kombinerer de to missioner Dune og SPACE ) er en undersøgelse af mørk energi og mørkt stof .
• PLATO  er en mission til at søge efter exoplaneter ved hjælp af transitmetoden. PLATO vil være i stand til at detektere faste exoplaneter og have bedre følsomhed end sine forgængere.
• SPICA  er den næste generation af infrarøde teleskoper, der opererer i det mellem- og lange infrarøde område. Hovedmålene er: studiet af dannelsen af ​​planeter, solsystemets egenskaber og universets oprindelse.

I februar 2010 blev der truffet et mellemvalg i M-klassens mission til fordel for Euclid, Solar Orbiter og PLATO.

Bemærk : I november 2008 blev Solar Orbiter -projektet føjet til Cosmic Vision-programmet som en M-klasse missionskandidat.

Den 4. oktober 2011 traf Den Europæiske Rumorganisation et valg blandt M1- og M2-missionerne til fordel for Solar Orbiter (lancering i 2017) og Euclid (lancering i 2019) [8] .

I juli 2010 annoncerede ESA accept af forslag til den tredje M-klasse mission - M3 [9] , og den 25. februar 2011 annoncerede valget af 4 kandidater [10] :

• EChO (Exoplanet Characterization Observatory) - undersøgelse af atmosfæren af ​​exoplaneter ;
• LOFT (Large Observatory For X-ray Timing) - studiet af neutronstjerner og sorte huller ved at måle ændringer i deres røntgenstråling;
• MarcoPolo-R - mission for at returnere en jordprøve fra asteroider  tættest på Jorden;
• STE-QUEST (Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test) er en højpræcisionstest af Einsteins relativitetsteori og søgen efter nye grundlæggende komponenter og interaktioner i universet.

S-klasse mission

S-klassens mission indebærer implementering af et projekt, der ikke overstiger 50 millioner euro. Anmodningen om forslag blev annonceret i marts 2012 [11] . og modtog til sidst omkring 70 forslag [12] . Lanceringen af ​​missionen er planlagt til 2017. Den 19. oktober 2012 blev projektet med Cheops-kredsløbsteleskopet (Cheops - karakterisering af ExOPlanets Satellite) annonceret som vinderen, designet til at søge efter og studere exoplaneter. Missionen blev udvalgt blandt 26 resterende projekter.

Start

Den planlagte opsendelsesdato for M-klassens satellitter er 2017, 2019 og 2022, og L-klassen er 2020.

Noter

1. ↑ 1995: EUROPÆISK RUMVIDENSKAB SKALER NYE HØJDER . Hentet 24. december 2010. Arkiveret fra originalen 5. maj 2009. (ubestemt)
2. ↑ Definition af den kosmiske vision . Dato for adgang: 20. december 2010. Arkiveret fra originalen 28. november 2010. (ubestemt)
3. ↑ Cosmic Vision 2015-2025: og kandidatmissionerne er... . Hentet 20. december 2010. Arkiveret fra originalen 15. juni 2011. (ubestemt)
4. ↑ NASA og ESA prioriterer Ydre Planet-missioner . Hentet 21. december 2010. Arkiveret fra originalen 10. august 2011. (ubestemt)
5. ↑ Resterende kandidat L-klasse missioner til L1 launch slot (downlink) . Hentet 21. december 2010. Arkiveret fra originalen 26. januar 2013. (ubestemt) 
6. ↑ Ny tilgang til missionskandidater i L-klassen . Hentet 28. juni 2011. Arkiveret fra originalen 2. april 2013. (ubestemt)
7. ↑ JUICE er Europas næste store videnskabsmission . Hentet 3. maj 2012. Arkiveret fra originalen 27. maj 2013. (ubestemt)
8. ↑ Mørkt og lyst: ESA vælger de næste to videnskabelige missioner . Hentet 5. oktober 2011. Arkiveret fra originalen 12. oktober 2011. (ubestemt)
9. ↑ Opfordrer til en mellemstor missionsmulighed for en lancering i 2022 . Hentet 5. oktober 2011. Arkiveret fra originalen 31. oktober 2013. (ubestemt)
10. ↑ Fire kandidater udvalgt til den næste mellemklassemission i ESA's Cosmic Vision Arkiveret 25. maj 2013 på Wayback Machine (2011-02-25)
11. ↑ http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=50119 Arkiveret 13. marts 2013 på Wayback Machine ESA Call for S-klasse missioner
12. ↑ ESA Science & Technology: S-klasse mission Letters of Intent

Se også

• Den Europæiske Rumorganisation