Siden 1958 har NASA Explorer-programmet udført lave omkostninger, der blev betragtet som relevante for målene for Science Mission Directorate (SMD), især hvad angår studiet af vores sol og de dybere kosmiske mysterier. For nylig valgte Explorer-programmet fire missioner, som de anså for at være velegnet til disse mål, hvoraf to vil blive valgt til lancering i de kommende år.
Bestående af to forslag til astrofysik Small Explorer (SMEX) og to missions of Opportunity (MO), disse missioner er designet til at studere kosmiske eksplosioner og affaldet, de efterlader, samt overvåge, hvordan nærliggende stjerneflammer kan påvirke atmosfæren i kredsende planeter. Efter detaljerede evalueringer vælges to af disse missioner næste år og tager plads til en eller anden tid i 2025.
Dette program er navngivet til ære for Udforsker I mission, som var den første satellit, der blev lanceret af De Forenede Stater i 1958. Dette rumfartøj var ansvarlig for opdagelsen af Jordens strålingsbælter, som derefter blev opkaldt efter Dr. James A. van Allen, den mand, der var ansvarlig for at designe satellitens strålingsinstrument.
Til dags dato har programmet sendt 90 missioner til rummet, inklusive Uhuru og Cosmic Background Explorer (COBE) -opgaverne - som kortlagde henholdsvis kosmiske røntgenkilder og CMB. De to missioner, der skærer ned i 2021, vil være de næste astrofysiske missioner i Explorer-programmet. Som Thomas Zurbuchen, associeret administrator af SMD, sagde i en nylig pressemeddelelse fra NASA:
”Disse lovende forslag under Explorers-programmet bringer nogle af de mest kreative, innovative måder til at hjælpe med at afsløre universets hemmeligheder. Fra at studere stjerner og planeter uden for vores solsystem til at søge svar på de største kosmiske mysterier, ser jeg frem til den banebrydende videnskab fra disse beskedne størrelsesopgaver. ”
SMEX-forslagene inkluderer den ekstreme ultraviolette stjernekarakterisering for atmosfærisk fysik og udvikling (ESCAPE). Hvis dette er valgt, vil denne mission undersøge miljøer med høj energi til stråling inden for de beboelige zoner (HZ'er) omkring stjerner i nærheden. Specifikt vil ESCAPE behandle den virkning, som stærke ultraviolette fakler har på eksoplanets beboelsesevne.
Dette spørgsmål er af særlig betydning på grund af antallet af jordiske (klippefyldte) planeter, der er blevet opdaget omkring stjerner af M-type (rød dværg) i de senere år. I betragtning af den iøjnefaldende og ustabile karakter af denne type stjerne (som fører til intense opblussen), er det endnu ikke se, om eksoplaneter, der kredser rundt om røde dværge, er i stand til at holde fast i deres atmosfærer.
Hovedundersøgelseslederen er Dr. Kevin France, og missionen overvåges af University of Colorado i Boulder. Der er også Compton Spectrometer og Imager (COSI), som vil blive overvåget af PI John Tomsick og et team fra UC Berkeley. Denne mission er et eksempel på et Compton-teleskop, et instrument designet til at scanne elektromagnetisk stråling i gammastrålingens bølgelængde.
COSI søger efter gammastråler, der falder inden for “MeV Gap”, det mindst udforskede område af hele det elektromagnetiske spektrum. Konkret vil den søge Mælkevejen efter radioaktive elementer produceret af supernovaer og måle polarisationen af gammastråle-bursts (GRB'er). Fra dette vil det kortlægge den nylige historie med stjernedød og elementproduktion og forbedre vores forståelse af de mest energiske fænomener i universet.
MO-koncepterne inkluderer i mellemtiden Gravitations-wave Ultraviolet Counterpart Imager (GUCI), som vil blive overvåget af PI Stephen B. Cenko og et team fra NASA Goddard. Missionen vil bestå af to uafhængige satellitter, der kortlægger himlen i UV-bølgelængden og detekterer lyset fra varme gaseksplosioner, der følger udbruddet af GW'er forårsaget af fusionen af neutronstjerner og / eller sorte huller.
Til sidst er der LargE Area burst Polarimeter (LEAP) -konceptet, der er PI vil være Mark McConnell ved University of New Hampshire i Durham. Denne mission vil blive monteret ombord på ISS og vil undersøge de relativistiske jetfly produceret af supernovaer (eller fusionen af kompakte genstande som neutronstjerner) for at løse spørgsmålet om, hvordan disse højenergi-jetfly, der bevæger sig tæt på lysets hastighed, er dannet.
Mens SMEX-forslag hver vil modtage $ 2 millioner for at gennemføre en ni-måneders missionskonceptundersøgelse, får MO-forslagene hver $ 500.000 til at gennemføre en ni-måneders implementeringskonceptundersøgelse. Som Paul Hertz, direktør for Astrofysikafdelingen ved NASAs hovedkvarter, forklarede:
”Hver af disse missioner ville tage de næste skridt i nogle af de hotteste områder i astrofysik i dag. Med de høje videnskabelige belønninger for lave dollarbeløb, udfylder Opdagelsesmissioner de videnskabelige huller i vores nuværende flåde af rumobservatorier. ”
Nogle temmelig spændende NASA-missioner er planlagt til at finde sted i det næste årti. Og mens flagskibsklasseopgaverne ligesom James Webb Space Telescope (JWST) eller Vedholdenhed Rover har en tendens til at være de store opmærksomhedsskrivere, missioner monteret gennem andre programmer - som Discovery, Explorer og New Frontiers - er også af uvurderlig betydning.
