Kosmisk vision

Cosmic Vision är Europeiska rymdorganisationens (ESA)  tredje grundläggande rymdforskningsprogram för 2015-2025.

Programhistorik

Det första programmet var Horizon 2000.

I början av 2005 sänkte Europeiska rymdorganisationens Huygens -sond genom atmosfären av en av Saturnus månar, Titan , och landade på ytan av den mest avlägsna kropp från jorden som någonsin besökts av vetenskapliga sonder. Under nedstigningen och flera timmar efter landning överförde Huygens en stor mängd vetenskaplig information till jorden via Cassini Orbiter , utvecklad av NASA .

Mer än 20 år gick från befruktningsögonblicket till det faktiska genomförandet av uppdraget, från och med förslaget 1982, sedan godkändes projektet 1988, lanserades 1997 och anlände till Titan 2005. Framgången för detta uppdrag berodde till stor del på långa förberedande aktiviteter och skulle inte ha varit möjlig utan en långsiktig plan för utvecklingen av rymdvetenskapen.

Forskare, ingenjörer, nationella finansinstitutioner, rymdindustrin och internationella partners bygger vidare på ESA:s befintliga långsiktiga plan för att säkerställa framgången för projektet på två decennier. Huygens - uppdraget är inget undantag i den långa utvecklingen av rymduppdrag, som vanligtvis tar årtionden att producera vetenskapliga data. Horizon 2000-planen, som inkluderade Cassini-Huygens- uppdraget, utarbetades 1984. Horizon 2000 Plus-planen utarbetades 1994-1995 [1] . Cosmic Vision är en logisk fortsättning på ESA:s planeringscykel för nästa decennium.

Vetenskapliga mål

2004 tillkännagav ESA lanseringen av en ny rymdforskningsstrategi för 2015-2025 - Cosmic Vision. Strategin innebär utveckling av rymdfarkoster för att studera följande områden [2] :

• Planetbildning och livets ursprung . Detta ämne överväger uppkomsten av liv inte bara på jorden utan också på andra planeter utanför solsystemet . Vilket i sin tur kräver att man studerar processen för planetbildning, samt att man upptäcker tecken på liv (biomarkörer).
• Solsystemets enhet . Studiet av detta ämne kommer att vara ett försök att förstå strukturen i vårt solsystem, med början från solen och slutar med gränserna för dess inflytande. Dessutom kommer bildningsmekanismerna för gasjättar och deras satelliter, liksom asteroidernas och små kroppars roll i bildandet av planeter, att bestämmas.
• Universums grundläggande lagar . För närvarande är fysikens lagar inte tillämpliga på de extrema förhållandena i materiens tillstånd. Vid den aktuella tiden är de processer som ägde rum under de första sekunderna efter Big Bang inte helt förstått . Det här ämnet är utformat för att hjälpa till att studera materiens tillstånd vid extrema temperaturer och energier, såväl som vid detektering av gravitationsvågor .
• Universums ursprung och sammansättning . Universums ursprung och tidiga utveckling är fortfarande inte väl förstått. Endast cirka 5 % av universums massa är vanlig materia. De återstående 95% är okänd mörk energi och mörk materia . Att klargöra dessa frågor är uppdraget med detta ämne.

Utöver det vetenskapliga målet delas projekten också in efter kostnad i två grupper: L-klass och M-klass. Cirka 650 miljoner euro anslås för L-klassprojektet, 300 miljoner euro för M-klassprojektet. Det är planerat att lansera tre M-klassprojekt (M1, M2 och M3) 2017, 2019 och 2022 och ett L-klassprojekt (L1) 2020.

Beskrivning

Stadierna i programmet och deras varaktighet presenteras i tabellen:

Mer än 50 idéer angående framtida uppdrag skickades av forskarsamhället, varav följande valdes ut för vidare studier den 17-18 oktober 2007 i Paris [3] :

L-klass uppdrag

L-klasskandidater:

• LAPLACE/ EJSM  - utforskning av Jupitersystemet . Baserat på tidigare studier tror man att en av Jupiters månar, Europa , har ett hav under ytskiktet av is. Detta uppdrag ska svara på frågan om förekomsten av liv i havet under ett islager, samt samla in omfattande information om Jupiter och dess satelliter. Om uppdraget väljs ut för genomförande kommer det att utföras i samarbete med NASA och JAXA .
• TandEM/ TSSM  - Utforskning av Saturnussystemet . Detta uppdrag omfattar studiet av två satelliter av Saturnus: Titan och Enceladus . Med utgångspunkt i data från Cassini -uppdraget kommer TandEM att studera ursprunget, sammansättningen, evolutionen och den astrobiologiska potentialen hos Titan och Enceladus. Uppdraget kommer att innehålla två komponenter: en rymdfarkost i omloppsbana och nedstigningssonder. Om uppdraget väljs ut för genomförande kommer det att utföras i samarbete med NASA .
• XEUS  är nästa generations röntgenteleskop för att studera universums grundläggande lagar, såväl som dess ursprung. XEUS kommer att spåra banor nära svarta håls händelsehorisont, använda spektroskopi för att beskriva utflödet av materia från galaktiska kärnor under deras toppaktivitet, söka efter supermassiva svarta hål , kartlägga massiva rörelser och turbulens i galaxhopar och observera återkopplingsprocessen i vilka svarta hål avger energi på en galaktisk och intergalaktisk skala.

Många internationella partners har uttryckt intresse för gemensam utveckling av ett röntgenteleskop, och 2008 skapade ESA tillsammans med NASA och JAXA en samordningsgrupp för att skapa ett gemensamt röntgenteleskop för det internationella röntgenobservatoriet (IXO).

I februari 2009, vid ett gemensamt möte mellan NASA och ESA, beslutades att stödja LAPLACE-projektet, men de vetenskapliga målen för TSSM-uppdraget förtjänar också uppmärksamhet, så båda uppdragen kommer att vidareutvecklas trots att LAPLACE har prioritet [4 ] .

Dessutom lades LISA- projektet till programmet för att söka efter gravitationsvågor.

Från och med den 21 december 2010 är tre projekt kandidater för L1-uppdraget [5] :

• LISA ,
• XEUS / IXO
• LAPLACE/ EJSM

På grund av att US National Research Council i februari 2011 släppte granskningen för nästa decennium, där L1-uppdrag inte är en prioritet, har ESA skjutit upp valet av det slutliga uppdraget till februari 2012 [6] .

I maj 2012 valde Europeiska rymdorganisationen L-klassen JUICE ( engl.  Jupiter Icy moons Explorer ) som uppdrag. Uppskjutningen kommer att ske 2022 med en ankomst till Jupitersystemet 2030 [7] .

M-klass uppdrag

Första kandidater M1 och M2:

• Cross-scale  är ett uppdrag för en detaljerad studie av nära jordens rymd. Projektet syftar till att bygga 12 forskningsstationer som mäter plasman (joniserad gas) som omger jorden. Uppdraget var tänkt att utföras i samarbete med JAXA.
• Marco Polo  - uppdrag att föraett asteroidjordprovtill jorden. Syftet med uppdraget är att studerasolsystemets, små kroppars roll i jordens ursprung och utveckling och livet på den. Uppdragets rymdfarkost kommer att innehålla en nedstigningsmodul, jordprovsinsamlingsanordningar och ett provtransportfordon till jorden. Uppdraget var tänkt att utföras i samarbete med JAXA.
• Euclid ( som kombinerar de två uppdragen Dune och SPACE ) är en studie av mörk energi och mörk materia .
• PLATO  är ett uppdrag för att söka efter exoplaneter med hjälp av transitmetoden. PLATO kommer att kunna upptäcka fasta exoplaneter och ha bättre känslighet än sina föregångare.
• SPICA  är nästa generations infraröda teleskop som arbetar i det mellan- och långa infraröda området. Huvudmålen är: studiet av bildningen av planeter, solsystemets egenskaper och universums ursprung.

I februari 2010 gjordes ett mellanliggande val i M-klassuppdraget till förmån för Euclid, Solar Orbiter och PLATO.

Notera : I november 2008 lades Solar Orbiter -projektet till Cosmic Vision-programmet som en M-klass uppdragskandidat.

Den 4 oktober 2011 gjorde Europeiska rymdorganisationen ett val bland M1- och M2-uppdragen till förmån för Solar Orbiter (uppskjutning 2017) och Euclid (uppskjutning 2019) [8] .

I juli 2010 tillkännagav ESA att förslagen godkändes för det tredje uppdraget i M-klassen - M3 [9] , och den 25 februari 2011 tillkännagav urvalet av fyra kandidater [10] :

• EChO (Exoplanet Characterization Observatory) - studie av atmosfären hos exoplaneter ;
• LOFT (Large Observatory For X-ray Timing) - studiet av neutronstjärnor och svarta hål genom att mäta förändringar i deras röntgenstrålning;
• MarcoPolo-R - uppdrag att returnera ett jordprov från asteroider  närmast jorden;
• STE-QUEST (Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test) är ett högprecisionstest av Einsteins relativitetsteori och sökandet efter nya grundläggande komponenter och interaktioner i universum.

S-klass uppdrag

S-klassuppdraget innebär genomförandet av ett projekt som inte överstiger 50 miljoner euro. Begäran om förslag tillkännagavs i mars 2012 [11] . och fick så småningom ett 70-tal förslag [12] . Lanseringen av uppdraget är planerat till 2017. Den 19 oktober 2012 tillkännagavs projektet med Cheops omloppsteleskop (Cheops - karakteriserande ExOPlanets Satellite) som vinnare, designat för att söka efter och studera exoplaneter. Uppdraget valdes ut bland 26 återstående projekt.

Starta

Det planerade lanseringsdatumet för M-klasssatelliterna är 2017, 2019 och 2022, och L-klassen är 2020.

Anteckningar

1. ↑ 1995: EUROPEISK RYMDVETENSKAP SKALAR NYA HÖJDER . Hämtad 24 december 2010. Arkiverad från originalet 5 maj 2009. (obestämd)
2. ↑ Definiera den kosmiska visionen . Datum för åtkomst: 20 december 2010. Arkiverad från originalet den 28 november 2010. (obestämd)
3. ↑ Cosmic Vision 2015-2025: och kandidatuppdragen är... . Hämtad 20 december 2010. Arkiverad från originalet 15 juni 2011. (obestämd)
4. ↑ NASA och ESA prioriterar yttre planetuppdrag . Hämtad 21 december 2010. Arkiverad från originalet 10 augusti 2011. (obestämd)
5. ↑ Återstående uppdrag i L-klass för L1-startplatsen (nedlänk) . Hämtad 21 december 2010. Arkiverad från originalet 26 januari 2013. (obestämd) 
6. ↑ Nytt tillvägagångssätt för L-klass uppdragskandidater . Hämtad 28 juni 2011. Arkiverad från originalet 2 april 2013. (obestämd)
7. ↑ JUICE är Europas nästa stora vetenskapsuppdrag . Hämtad 3 maj 2012. Arkiverad från originalet 27 maj 2013. (obestämd)
8. ↑ Mörkt och ljust: ESA väljer nästa två vetenskapsuppdrag . Hämtad 5 oktober 2011. Arkiverad från originalet 12 oktober 2011. (obestämd)
9. ↑ Efterlyser en medelstor uppdragsmöjlighet för en lansering 2022 . Hämtad 5 oktober 2011. Arkiverad från originalet 31 oktober 2013. (obestämd)
10. ↑ Fyra kandidater utvalda för nästa medelklassuppdrag i ESA:s Cosmic Vision Arkiverad 25 maj 2013 på Wayback Machine (2011-02-25)
11. ↑ http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=50119 Arkiverad 13 mars 2013 på Wayback Machine ESA Call for S-klass uppdrag
12. ↑ ESA Science & Technology: S-klass uppdrag Letters of Intent

Se även

• Europeiska rymdorganisationen