Третья кампания Научной программы Европейского космического агентства
Cosmic Vision — третья кампания космических научных и исследовательских миссий в Научной программе Европейского космического агентства (ESA). Сформулированная в 2005 году как Cosmic Vision: Space Science for Europe 2015–2025 , кампания пришла на смену кампании Horizon 2000 Plus и предусматривала ряд миссий в области астрономии и исследования солнечной системы после 2015 года. В рамках Cosmic Vision планируется запустить десять миссий по четырем категориям финансирования, первой из которых станет CHEOPS в декабре 2019 года. Миссия к галилеевым лунам ( JUICE ), первая дальняя космическая миссия с оппортунистической целью ( Comet Interceptor ) и одна из первых космических обсерваторий гравитационных волн ( LISA ) запланированы к запуску в рамках кампании Cosmic Vision.
История
Первоначальный призыв к идеям и концепциям был запущен в 2004 году, а затем в Париже был проведен семинар , на котором более полно были определены темы Видения в более широких разделах: Астрономия и астрофизика , Исследование Солнечной системы и Фундаментальная физика . [1]
К началу 2006 года была сформирована формулировка 10-летнего плана, основанного на четырех ключевых вопросах:
В марте 2007 года был официально объявлен конкурс идей для миссий, в результате которого было получено 19 предложений по астрофизике, 12 по фундаментальной физике и 19 предложений по миссиям по исследованию Солнечной системы.
В марте 2012 года ЕКА объявило о начале работы над серией научных миссий малого класса (S-класса). Первая победившая концепция S-класса должна получить 50 миллионов евро (42 миллиона фунтов стерлингов) и будет готова к запуску в 2017 году. [2]
Миссии
Малый класс
Предполагается, что стоимость миссий малого класса (S-класса) для ЕКА не превысит 50 миллионов евро. Первый призыв к предложениям миссий был объявлен в марте 2012 года. [3] Было получено около 70 писем о намерениях. [4] В октябре 2012 года была выбрана первая миссия S-класса. [5] Текущий список миссий S-класса включает следующее:
- S1, CHEOPS , для измерения размеров известных экзопланет методом фотометрии ; запущен 18 декабря 2019 года. [6]
- S2, SMILE , совместная миссия ЕКА и Китайской академии наук по изучению взаимодействия магнитосферы Земли и солнечного ветра. SMILE был выбран в июне 2015 года из тринадцати конкурирующих предложений. [7] По состоянию на апрель 2024 года его запуск запланирован на конец 2025 года. [8]
Средний класс
Проекты среднего класса (класса М) являются относительно автономными проектами и имеют предельную цену около 500 миллионов евро. Первые две миссии класса М, М1 и М2, были выбраны в октябре 2011 года. [9] Возможность миссии М6 была отменена в 2019 году из-за бюджетных ограничений. [10]
- M1, Solar Orbiter , гелиофизическая миссия по проведению наблюдений Солнца с близкого расстояния; запущен 10 февраля 2020 года. [11]
- M2, Euclid , космический телескоп видимого и ближнего инфракрасного диапазона для изучения темной энергии и темной материи; запущен 1 июля 2023 года. [12] [13]
- M3, PLATO , миссия по поиску экзопланет и измерению звездных колебаний . Выбран 19 февраля 2014 года, запуск запланирован на 2026 год. [14] Другие конкурирующие концепции, которые были изучены, включали EChO , LOFT , MarcoPolo-R и STE-QUEST . [15]
- M4, ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey), космическая обсерватория, которая будет наблюдать за транзитами близлежащих экзопланет для определения их химического состава и физических условий. Миссия была выбрана ЕКА 20 марта 2018 года в качестве четвертой научной миссии среднего класса, которая будет запущена в 2029 году. [16] [17] После предварительного отбора предложений в марте 2015 года 4 июня 2015 года был объявлен короткий список из трех предложений миссий, отобранных для дальнейшего изучения. [18] [19] [20] В короткий список вошли следующие два предложения: THOR (Turbulence Heating ObserveR), который будет решать фундаментальную проблему в физике космической плазмы , связанную с нагревом плазмы и последующим рассеиванием энергии; [18] и XIPE (X-ray Imaging Polarimetry Explorer), который будет изучать рентгеновское излучение от источников высокой энергии, таких как сверхновые , струи галактик , черные дыры и нейтронные звезды , чтобы узнать больше о поведении материи в экстремальных условиях. [18]
- M5, EnVision , миссия по проведению высокоточного радиолокационного картирования выбранных областей поверхности Венеры , а также проведению атмосферных исследований. Миссия была выбрана в июне 2021 года и будет запущена в 2031 году. [21] Призыв к подаче заявок на миссию M5 был объявлен в апреле 2016 года. В мае 2018 года был объявлен шорт-лист из трех миссий-кандидатов, причем двумя другими предложениями были: SPICA (SPace Infrared telescope for Cosmology and Astrophysics), обсерватория дальнего инфракрасного диапазона; и THESEUS (Transient High-Energy Sky and Early Universe Surveyor), космический телескоп для обнаружения далеких гамма-всплесков. [22] В октябре 2020 года ЕКА объявило, что SPICA больше не рассматривается в качестве кандидата на миссию M5. [23]
- В настоящее время проводится конкурс на возможность миссии M7 . В ноябре 2022 года для дальнейшего изучения были отобраны пять кандидатов на миссии: CALICO, HAYDN, M-MATISSE, Plasma Observatory и THESEUS (кандидат на M5). [24]
Большой класс
Первоначально предполагалось, что проекты класса Large (L-class) будут осуществляться в сотрудничестве с другими партнерами и не должны будут иметь стоимость ESA более 900 миллионов евро. Однако в апреле 2011 года стало ясно, что бюджетные ограничения в США означают, что ожидаемое сотрудничество с NASA в миссии L1 не будет практичным; поэтому отбор кандидатов был отложен, а миссии пересмотрены на основе предположения о лидерстве ESA с некоторым ограниченным международным участием. [25]
Были выбраны три миссии L-класса:
- L1, JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer), миссия к системе Юпитера (с наследием Лапласа ); запущена 14 апреля 2023 года. [26] [27]
- L2, Athena (Advanced Telescope for High Energy Astrophysics), рентгеновская обсерватория, запуск которой запланирован на 2035 год. [28]
- L3, LISA (космическая антенна с лазерным интерферометром), концепция космической миссии, разработанная для обнаружения и точного измерения гравитационных волн на более низких частотах, чем у детекторов, установленных на Земле. [29] Запуск запланирован на 2035 год. [30]
Быстрый класс
На семинаре Комитета по научной программе ЕКА (SPC) 16 мая 2018 года было предложено создать серию миссий класса Fast (F-class) со специальными возможностями. Эти миссии F будут совместно запускаться вместе с каждой миссией класса M, начиная с M4, и будут сосредоточены на «инновационной реализации» с целью расширения круга научных тем, охватываемых миссией. Включение миссий класса F в программу Cosmic Vision потребует значительного увеличения научного бюджета, что будет обсуждаться на будущих заседаниях. [31]
Были выбраны две миссии F-класса:
- F1, Comet Interceptor , миссия по изучению долгопериодической кометы или межзвездного объекта (что будет определено после запуска), запуск в качестве вторичной полезной нагрузки вместе с M4, ARIEL в 2029 году. [16]
- F2, ARRAKIHS (Анализ разрешенных остатков аккрецированных галактик как ключевой инструмент для исследований гало), миссия по исследованию ста близлежащих галактик и их окрестностей для изучения развития карликовых галактик и звездных потоков ; запуск запланирован на начало 2030-х годов. [32]
Хронология
Миссии возможностей
Время от времени ЕКА вносит вклад в космические миссии, проводимые другим космическим агентством. Эти миссии включают: [33]
- Хиноде – рентгеновский космический телескоп, разработанный JAXA , запущен в 2006 году;
- IRIS – солнечный космический спектрограф, разработанный NASA , запущенный в 2013 году;
- Микроскоп – микроспутник для изучения свободного падения, под руководством CNES , активен в 2016–2018 годах;
- XRISM – рентгеновский космический телескоп, разработанный JAXA , запущен в 2023 году;
- ExoMars — серия марсианских зондов в сотрудничестве с Роскосмосом , орбитальный аппарат работает с 2017 года, марсоход будет запущен в конце 2020-х годов;
- Зонд Эйнштейна — космическая миссия, посвященная астрофизике высоких энергий во временной области, возглавляемая CAS , запуск которой запланирован на 2022 год;
- PROBA-3 – космический аппарат для испытания космической техники, запуск которого запланирован на 2024 год;
- MMX – зонд для исследования спутников Марса с целью сбора образцов, возглавляемый JAXA, запуск которого запланирован на 2026 год;
- Космический телескоп Нэнси Грейс Роман — космический телескоп под руководством НАСА, запуск которого запланирован на 2027 год.
Вклад в SPICA (Space Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics), японскую миссию JAXA, которая была оценена как миссия возможностей в рамках Cosmic Vision. Она больше не рассматривается в этих рамках, [34], но была одним из финалистов, рассматриваемых для M5.
Смотрите также
Ссылки
- ^ "ESA's 'Cosmic Vision'". ESA. 19 февраля 2014 г. Получено 25 августа 2014 г.
- ^ "ESA to start mini space mission series". BBC . 12 марта 2012 г. Получено 20 февраля 2014 г.
- ^ «Призыв к небольшой миссии в рамках научной программы ЕКА для запуска в 2017 году». ЕКА . 9 марта 2012 г. Получено 20 февраля 2014 г.
- ^ "Письма о намерениях миссии S-класса". ESA . 16 апреля 2012 г. Получено 20 февраля 2014 г.
- ^ "CHEOPS Mission Status & Summary". Июль 2018. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 года . Получено 2 ноября 2018 года .
- ^ "Рейс VS23: Союз стартует с космодрома во Французской Гвиане". Arianespace . Получено 18 декабря 2019 г. .
- ^ "ESA и Китайская академия наук изучат SMILE в рамках совместной миссии". ESA . 4 июня 2015 г. Получено 5 августа 2015 г.
- ^ "Улыбки вокруг: Vega-C запустит миссию ESA по исследованию солнечного ветра". ESA . 30 апреля 2024 г. Получено 27 июня 2024 г.
- ^ "Тьма и свет: ЕКА выбирает две следующие научные миссии". ЕКА . 4 октября 2011 г. Получено 23 августа 2014 г.
- ^ Ли Флетчер [@LeighFletcher] (26 февраля 2019 г.). «Коланджели: вызова M6 не будет из-за бюджетных ограничений, но в какой-то момент в будущем будет вызов Cosmic Vision M7» ( Твит ) . Получено 30 ноября 2022 г. – через Twitter .
- ^ "Solar Orbiter: Summary". ESA . 20 сентября 2018 г. . Получено 19 декабря 2018 г. .
- ^ "Falcon 9 Block 5 - Euclide Telescope". Следующий космический полет . 5 июня 2023 г. Получено 5 июня 2023 г.
- ^ "ESA Science & Technology - Missions". ESA . 8 ноября 2021 г. . Получено 10 ноября 2021 г. .
- ^ «Выбрана миссия по исследованию гравитационных волн, миссия по поиску планет продвигается вперед». ESA . 20 июня 2017 г. . Получено 20 июня 2017 г. .
- ^ "ESA выбирает миссию PLATO для поиска планет". ESA . 19 февраля 2014 г. Получено 11 февраля 2015 г.
- ^ ab "Ариэль переходит от чертежа к реальности". ESA . 12 ноября 2020 г. Получено 12 ноября 2020 г.
- ^ «Следующая научная миссия ЕКА будет сосредоточена на природе экзопланет». ЕКА . 20 марта 2018 г. Получено 12 ноября 2020 г.
- ^ abc "Три кандидата на следующую научную миссию среднего класса ЕКА". ЕКА . 4 июня 2015 г. Получено 12 ноября 2020 г.
- ^ "Призыв к возможности осуществления миссии среднего размера в рамках научной программы ЕКА для запуска в 2025 году (M4)". ЕКА . 19 августа 2014 г. . Получено 23 августа 2014 г. .
- ^ "Европа отказывается от идеи возврата образцов с астероидов". BBC . 18 марта 2015 г. Получено 16 апреля 2015 г.
- ^ "ESA выбирает революционную миссию EnVision на Венеру". ESA . 10 июня 2021 г. . Получено 10 июня 2021 г. .
- ^ "ESA выбирает три новые концепции миссии для изучения". ESA . 7 мая 2018 г. . Получено 10 июня 2021 г. .
- ^ "SPICA больше не является кандидатом на отбор миссии M5 ЕКА". ЕКА . 15 октября 2020 г. Получено 10 июня 2021 г.
- ^ «Обновление о возможности миссий F2 и M7». ESA . 8 ноября 2022 г. . Получено 30 ноября 2022 г. .
- ^ "Новый подход для кандидатов на миссии L-класса". ESA . 19 апреля 2011 г. Получено 20 февраля 2014 г.
- ^ Вудолл, Татьяна (6 января 2022 г.). «Спутники Юпитера вот-вот будут подвергнуты JUICE-обработке на предмет признаков жизни». Popular Science . Получено 10 января 2022 г.
- ^ "ESA Science & Technology - JUICE". ESA . 8 ноября 2021 г. . Получено 10 ноября 2021 г. .
- ^ "Athena | Mission Summary". ESA . 2 мая 2022 г. . Получено 4 мая 2022 г. .
- ^ Гвидо Мюллер (22 августа 2014 г.). «Перспективы космической гравитационно-волновой обсерватории». SPIE Newsroom . SPIE . doi :10.1117/2.1201408.005573 . Получено 30 сентября 2014 г. .
- ^ «Захват волн пространства-времени: LISA получает добро». ESA . 25 января 2024 г. . Получено 25 января 2024 г. .
- ^ Хасингер, Гюнтер (23 мая 2018 г.). "The ESA Science Programme - ESSC Plenary Meeting" (PDF) . ESA . Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2021 г. . Получено 8 июля 2018 г. .
- ^ "Новая быстрая миссия ESA — ARRAKIHS". ESA . 2 ноября 2022 г. . Получено 18 ноября 2022 г. .
- ^ «Политика в отношении миссий возможностей в Научном директорате ЕКА». ЕКА . 1 сентября 2019 г. Получено 12 февраля 2020 г.
- ^ "SPICA - Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики". ESA . 19 февраля 2014 г. Получено 20 февраля 2014 г.
Внешние ссылки
- Сайт ESA Cosmic Vision
- Список предлагаемых миссий на странице ЕКА