Космическое видение

Третья кампания научной программы Европейского космического агентства

Cosmic Vision — третья кампания космических исследований и миссий по исследованию космоса в рамках научной программы Европейского космического агентства (ЕКА). Эта кампания , сформулированная в 2005 году как « Космическое видение: космическая наука для Европы на 2015–2025 годы» , пришла на смену кампании Horizon 2000 Plus и предусматривала ряд миссий в области астрономии и исследования Солнечной системы после 2015 года. Планируется провести десять миссий по четырем категориям финансирования. будет запущен в рамках Cosmic Vision, первым из которых станет CHEOPS в декабре 2019 года. Миссия к галилеевым лунам ( JUICE ), первая миссия в дальний космос с оппортунистической целью ( Comet Interceptor ) и одна из первых гравитационно-волновых космических обсерваторий ( LISA ), планируются к запуску в рамках кампании Cosmic Vision.

История

Первоначальный набор идей и концепций был объявлен в 2004 году, после чего был проведен семинар в Париже для более полного определения тем Видения в рамках более широких рубрик: Астрономия и астрофизика , Исследование Солнечной системы и Фундаментальная физика . ^[1]

К началу 2006 года появилась формулировка 10-летнего плана, основанная на четырех ключевых вопросах:

• Каковы условия образования планет и возникновения жизни ?
• Как работает Солнечная система ?
• Каковы фундаментальные физические законы Вселенной ?
• Как возникла Вселенная и из чего она состоит?

В марте 2007 года был официально объявлен конкурс идей для миссий, в результате которого было представлено 19 предложений по астрофизике, 12 предложений по фундаментальной физике и 19 предложений по миссиям в Солнечную систему.

В марте 2012 года ЕКА объявило о начале работы над серией научных миссий малого класса (S-класса). Первый победивший концепт S-класса получит 50 миллионов евро (42 миллиона фунтов стерлингов) и будет готов к запуску в 2017 году. ^[2]

Миссии

Малый класс

Предполагается, что стоимость миссий малого класса (S-класс) для ЕКА не превысит 50 миллионов евро. Первый призыв к участию в миссии 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 июнь 2023 года, его запуск запланирован на май 2025 года. ^{[8] [9]}

Средний класс

Проекты среднего класса (М-класса) являются относительно самостоятельными проектами и имеют ценовой предел около 500 миллионов евро. Первые две миссии класса М, M1 и M2, были выбраны в октябре 2011 года. ^[10] Возможность миссии M6 была отменена в 2019 году из-за бюджетных ограничений. ^[11]

• M1, Solar Orbiter , гелиофизическая миссия по наблюдениям Солнца крупным планом; запущен 10 февраля 2020 года. ^[12]
• M2, Евклид , космический телескоп видимого и ближнего инфракрасного диапазона для изучения темной энергии и темной материи; запущен 1 июля 2023 года. ^{[13] [14]}
• M3, PLATO , миссия по поиску экзопланет и измерению звездных колебаний . Выбранный 19 февраля 2014 года, его запуск запланирован на 2026 год. ^[15] Среди других конкурирующих концепций, которые были изучены, были EChO , LOFT , MarcoPolo-R и STE-QUEST . ^[16]
• M4, ARIEL (Большое исследование атмосферных инфракрасных экзопланет с дистанционным зондированием атмосферы), космическая обсерватория, которая будет наблюдать за транзитами близлежащих экзопланет для определения их химического состава и физического состояния. Миссия была выбрана ЕКА 20 марта 2018 года в качестве четвертой научной миссии среднего класса, которая будет запущена в 2029 году. ^{[17] [18]} После предварительного отбора предложений в марте 2015 года для о дальнейшем исследовании было объявлено 4 июня 2015 года. ^{[19] [20] [21]} В шорт-лист вошли следующие два предложения: THOR (Turbulence Heating ObserveR), которое решит фундаментальную проблему физики космической плазмы , связанную с нагревом плазмы и последующее рассеивание энергии; ^[19] и XIPE (X-ray Imaging Polarimetry Explorer), которые будут 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. ^[19]
• M5, EnVision — миссия по проведению радиолокационной картографии с высоким разрешением избранных участков поверхности Венеры , а также по исследованию атмосферы. Миссия была выбрана в июне 2021 года и будет запущена в 2031 году. ^[22] Прием заявок на участие в миссии M5 был объявлен в апреле 2016 года. В мае 2018 года был объявлен короткий список из трех миссий-кандидатов, а двумя другими предложениями были: SPICA ( Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики), обсерватория дальнего инфракрасного диапазона; и THESEUS (Transient High-Energy Sky and Early Universe Surveyor), космический телескоп для обнаружения далеких всплесков гамма-излучения. ^[23] В октябре 2020 года ЕКА объявило, что SPICA больше не рассматривается в качестве кандидата на участие в миссии M5. ^[24]
• Возможность миссии M7 в настоящее время рассматривается. В ноябре 2022 года для дальнейшего изучения были выбраны пять миссий-кандидатов: CALICO, HAYDN, M-MATISSE, Plasma Observatory и THESEUS (кандидат M5). ^[25]

Большой класс

Первоначально предполагалось, что проекты большого класса (L-класса) должны осуществляться в сотрудничестве с другими партнерами и иметь стоимость ESA, не превышающую 900 миллионов евро. Однако в апреле 2011 года стало ясно, что бюджетное давление в США означает, что ожидаемое сотрудничество с НАСА в миссии L1 будет непрактичным; поэтому сокращение отбора было отложено, и миссии были изменены, исходя из предположения, что ЕКА будет возглавлять их с некоторым ограниченным международным участием. ^[26]

Были выбраны три миссии класса L:

• L1, JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer), миссия в систему Юпитера (с наследием Лапласа ); запущен 14 апреля 2023 года. ^{[27] [28]}
• L2, Афина (перспективный телескоп для астрофизики высоких энергий), рентгеновская обсерватория, запуск которой запланирован на 2035 год. ^[29]
• L3, LISA (космическая антенна лазерного интерферометра), концепция космической миссии, разработанная для обнаружения и точного измерения гравитационных волн на более низких частотах, чем наземные детекторы. ^[30] Его запуск запланирован на 2035 год. ^[31]

Быстрый класс

На семинаре Комитета научной программы ЕКА (SPC) 16 мая 2018 года было предложено создать серию миссий быстрого класса (F-класс) с особыми возможностями. Эти F-миссии будут запускаться совместно с каждой миссией класса M, начиная с M4, и будут сосредоточены на «инновационной реализации», чтобы расширить круг научных тем, охватываемых миссией. Включение миссий F-класса в программу Cosmic Vision потребует значительного увеличения научного бюджета, что будет обсуждаться на будущих встречах. ^[32]

Были выбраны две миссии F-класса:

• F1, Comet Interceptor , миссия по изучению долгопериодической кометы или межзвездного объекта (который будет определен после запуска), запускаемая в качестве вторичной полезной нагрузки вместе с M4, ARIEL в 2029 году ^{. [17]}

• F2, ARRAKIHS (Анализ разрешенных остатков аккрецированных галактик как ключевой инструмент для исследований гало), миссия по обследованию ста близлежащих галактик и их окружения для исследования развития карликовых галактик и звездных потоков ; запуск запланирован на начало 2030-х годов. ^[33]

График

• в
• т
• е

Миссии возможностей

Время от времени ЕКА вносит свой вклад в космические миссии под руководством другого космического агентства. Эти миссии включают в себя: ^[34]

• Хиноде – рентгеновский космический телескоп JAXA , запущенный в 2006 году;
• IRIS – солнечный космический спектрограф NASA , запущенный в 2013 году;
• Микроскоп – микроспутник для изучения свободного падения ведущей компании CNES , действовавший в 2016–2018 годах;
• XRISM — рентгеновский космический телескоп JAXA , запущенный в 2023 году;
• ExoMars — серия марсианских зондов в сотрудничестве с Роскосмосом , орбитальный аппарат, работающий с 2017 года, марсоход, запуск которого запланирован на конец 2020-х годов;
• Зонд Эйнштейна - космическая миссия, посвященная астрофизике высоких энергий во временной области, возглавляемая CAS , которая будет запущена в 2022 году;
• ПРОБА-3 – корабль для испытания космической техники, запуск которого запланирован на 2024 год;
• MMX - зонд для возврата образцов на спутники Марса, возглавляемый JAXA, который будет запущен в 2026 году;
• Римский космический телескоп Нэнси Грейс — космический телескоп под руководством НАСА, запуск которого запланирован на 2027 год.

Вклад японской миссии JAXA в SPICA (Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики) был оценен как такая перспективная миссия в рамках Cosmic Vision. Он больше не рассматривается в этих рамках ^[35] , но был одним из финалистов, рассматриваемых для M5.

Смотрите также

• Список программ и миссий Европейского космического агентства
• Программа New Frontiers (класс миссии НАСА)
• Программа Discovery (класс миссии НАСА)

Рекомендации

1. «Космическое видение ЕКА» . ЕКА. 19 февраля 2014 года . Проверено 25 августа 2014 г.
2. «ESA начнет серию мини-космических миссий» . Би-би-си . 12 марта 2012 года . Проверено 20 февраля 2014 г.
3. «Призыв к небольшой миссии в рамках научной программы ЕКА, запуск которой состоится в 2017 году» . ЕКА . 9 марта 2012 года . Проверено 20 февраля 2014 г.
4. "Письма о намерениях миссии S-класса" . ЕКА . 16 апреля 2012 года . Проверено 20 февраля 2014 г.
5. «Состояние и краткое описание миссии ХЕОПС» . Июль 2018. Архивировано из оригинала 22 сентября 2015 года . Проверено 2 ноября 2018 г.
6. «Рейс VS23: Союз стартует с космодрома во Французской Гвиане» . Арианспейс . Проверено 18 декабря 2019 г.
7. «ЕКА и Китайская академия наук будут изучать SMILE как совместную миссию» . ЕКА . 4 июня 2015 г. Проверено 5 августа 2015 г.
8. «Международное сотрудничество Китая в космосе: планы на будущее и перспективы» (PDF) . ЦНСА . УНООСА . 1 июня 2023 г. с. 29 . Проверено 16 октября 2023 г.
9. Джонс, Эндрю (20 февраля 2023 г.). «ЕКА и Китай проводят интеграционные испытания космического корабля и ракеты, но совместная научная миссия отложена до 2025 года». Космические новости . Проверено 21 февраля 2023 г.
10. «Темно и ярко: ЕКА выбирает следующие две научные миссии» . ЕКА . 4 октября 2011 года . Проверено 23 августа 2014 г.
11. Ли Флетчер [@LeighFletcher] (26 февраля 2019 г.). «Коланджели: Звонка M6 не будет из-за бюджетных ограничений, но в какой-то момент в будущем вызов Cosmic Vision M7 будет» ( Твиттер ) . Проверено 30 ноября 2022 г. - через Twitter .
12. «Солнечный орбитальный аппарат: Резюме». ЕКА . 20 сентября 2018 года . Проверено 19 декабря 2018 г.
13. "Falcon 9 Block 5 - Телескоп Евклид" . Следующий космический полет . 5 июня 2023 г. Проверено 5 июня 2023 г.
14. "Наука и технологии ЕКА - Миссии" . ЕКА . 8 ноября 2021 г. Проверено 10 ноября 2021 г.
15. «Выбрана миссия по гравитационным волнам, миссия по поиску планет продвигается вперед» . ЕКА . 20 июня 2017 г. Проверено 20 июня 2017 г.
16. «ЕКА выбирает миссию ПЛАТО по охоте за планетами» . ЕКА . 19 февраля 2014 года . Проверено 11 февраля 2015 г.
17. «Ариэль переходит от плана к реальности». ЕКА . 12 ноября 2020 г. Проверено 12 ноября 2020 г.
18. «Следующая научная миссия ЕКА, посвященная природе экзопланет» . ЕКА . 20 марта 2018 года . Проверено 12 ноября 2020 г.
19. «Три кандидата на следующую научную миссию ЕКА среднего класса» . ЕКА . 4 июня 2015 г. Проверено 12 ноября 2020 г.
20. «Призыв к запуску миссии среднего размера в рамках научной программы ЕКА в 2025 году (M4)» . ЕКА . 19 августа 2014 года . Проверено 23 августа 2014 г.
21. «Европа отказывается от идеи возврата образцов астероида» . Би-би-си . 18 марта 2015 года . Проверено 16 апреля 2015 г.
22. «ЕКА выбирает революционную миссию на Венеру EnVision» . ЕКА . 10 июня 2021 г. Проверено 10 июня 2021 г.
23. «ЕКА выбирает для изучения три новые концепции миссии» . ЕКА . 7 мая 2018 года . Проверено 10 июня 2021 г.
24. «SPICA больше не является кандидатом для выбора миссии M5 ЕКА» . ЕКА . 15 октября 2020 г. Проверено 10 июня 2021 г.
25. «Обновленная информация о возможностях миссий F2 и M7» . ЕКА . 8 ноября 2022 г. Проверено 30 ноября 2022 г.
26. «Новый подход для кандидатов на миссию L-класса» . ЕКА . 19 апреля 2011 года . Проверено 20 февраля 2014 г.
27. Вудалл, Татьяна (6 января 2022 г.). «Спутники Юпитера вот-вот получат сок в поисках признаков жизни». Популярная наука . Проверено 10 января 2022 г.
28. "Наука и технологии ЕКА - СОК" . ЕКА . 8 ноября 2021 г. Проверено 10 ноября 2021 г.
29. "Афина | Краткое описание миссии" . ЕКА . 2 мая 2022 г. Проверено 4 мая 2022 г.
30. Гвидо Мюллер (22 августа 2014 г.). «Перспективы космической гравитационно-волновой обсерватории». Отдел новостей SPIE . ШПИОН . дои : 10.1117/2.1201408.005573 . Проверено 30 сентября 2014 г.
31. «Захват пульсаций пространства-времени: ЛИЗА получает добро» . ЕКА . 25 января 2024 г. Проверено 25 января 2024 г.
32. Хасингер, Гюнтер (23 мая 2018 г.). «Научная программа ЕКА - Пленарное заседание ESSC» (PDF) . ЕКА . Архивировано из оригинала (PDF) 4 июня 2021 года . Проверено 8 июля 2018 г.
33. «Новая быстрая миссия ЕКА - АРРАКИХ» . ЕКА . 2 ноября 2022 г. Проверено 18 ноября 2022 г.
34. «Политика в отношении миссий возможностей в Научном управлении ЕКА». ЕКА . 1 сентября 2019 года . Проверено 12 февраля 2020 г.
35. "SPICA - Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики" . ЕКА . 19 февраля 2014 года . Проверено 20 февраля 2014 г.

Внешние ссылки

• Веб-сайт ЕКА Космического Видения
• Список предлагаемых миссий на странице ЕКА