Программа «Новые рубежи»
Программа « Новые рубежи» — это серия миссий по исследованию космоса, проводимых НАСА с целью углубления понимания Солнечной системы . [2] Программа отбирает миссии среднего класса, которые могут обеспечить высокую научную отдачу.
НАСА призывает как отечественных, так и международных ученых подавать предложения о миссиях для программы. [3] New Frontiers был построен на инновационном подходе, используемом программами и Explorer миссий Discovery главных исследователей под руководством . Он предназначен для миссий среднего класса, которые невозможно выполнить в рамках финансовых и временных ограничений «Дискавери», но они не такие масштабные, как крупные стратегические научные миссии (флагманские миссии).
В настоящее время выполняются три миссии New Frontiers и одна находится в разработке. «Новые горизонты» , запущенный в 2006 году и достигший Плутона в 2015 году, «Юнона» , запущенная в 2011 году и вышедшая на орбиту Юпитера в 2016 году, и OSIRIS-REx , запущенный в сентябре 2016 года в сторону астероида Бенну для детальных исследований с 2018 по 2021 год и получения образца. вернуться на Землю в 2023 году.
27 июня 2019 года Dragonfly была выбрана четвертой миссией программы New Frontiers. [4] [5]
История
[ редактировать ]
Программа «Новые рубежи» была разработана и поддержана НАСА и одобрена Конгрессом в 2002 и 2003 годах. Эту работу возглавили два давних руководителя НАСА в штаб-квартире в то время: Эдвард Вейлер , заместитель администратора по науке, и Коллин Хартман , Солнечная энергия. Директор отдела системных исследований. Миссия на Плутон уже была выбрана до того, как эта программа была успешно одобрена и профинансирована, поэтому миссия на Плутон под названием « Новые горизонты » была «дедушкой» программы «Новые рубежи». [6]
2003 года Десятилетний обзор планетарной науки , проведенный Национальной академией наук, определил направления, которые затем послужили источником первого конкурса программы New Frontiers. Название программы НАСА основано на политической речи президента Джона Ф. Кеннеди « Новый рубеж » в 1960 году, в которой он постоянно использовал слова «Новый рубеж» для описания множества социальных проблем и отмечал, что новаторские исследования не закончились Американский Запад, как когда-то думали. [7] Будучи президентом, Кеннеди также будет вкладывать значительные средства в финансирование НАСА. [7]
Примеры предлагаемых концепций миссий включают три широкие группы, основанные на целях Десятилетнего планетарного научного исследования . [8]
- От новых рубежей Солнечной системы: комплексная стратегия исследования
- Исследователь Плутона из пояса Койпера (реализован в New Horizons )
- Полярный орбитальный аппарат Юпитера с зондами (привел к Юноне )
- Венера на сайте Explorer
- Миссия по возвращению образцов с Южного полюса Луны в бассейн Эйткен
- Миссия по возврату образцов с поверхности кометы: Возврат образцов для астробиологических исследований кометы (CAESAR) (см. также аналогичный OSIRIS-REx , нацеленный на околоземный объект , а не на комету).
- Из «Видения и путешествий планетарной науки за десятилетие 2013–2022 гг.»
- Наблюдатель за вулканом Ио
- Лунная геофизическая сеть
- Зонд входа в атмосферу Сатурна
- Троянский тур и рандеву
- Из истоков, миров и жизни: десятилетняя стратегия планетологии и астробиологии на 2023–2032 гг.
- Орбитальный аппарат и посадочный модуль «Кентавр»
- Возврат образца Цереры
- Многократный облет Энцелада
- Титан Орбитальный корабль
Миссии в стадии выполнения
[ редактировать ]Новые горизонты (Новые рубежи 1)
[ редактировать ]
Новые горизонты Миссия « » к Плутону была запущена 19 января 2006 года. После Юпитеру гравитационной помощи в феврале 2007 года космический корабль продолжил движение к Плутону. Основной пролет миссии произошел 14 июля 2015 года, а затем космический корабль был нацелен на один пояса Койпера объект под названием 486958 Аррокот для пролета 1 января 2019 года. [9] [10] Еще одной миссией, которая рассматривалась в рамках этой миссии, была New Horizons 2 . [11]
Юнона (Новые рубежи 2)
[ редактировать ]
«Юнона» — это миссия по исследованию Юпитера , стартовавшая 5 августа 2011 года и прибывшая в июле 2016 года. Это первый космический корабль на солнечной энергии, исследовавший внешнюю планету. Корабль был выведен на полярную орбиту планеты с целью изучения магнитного поля и внутренней структуры . Миссия НАСА «Галилео» к Юпитеру предоставила обширные знания о его верхних слоях атмосферы, однако дальнейшее изучение Юпитера имеет решающее значение не только для понимания его происхождения и природы Солнечной системы, но и гигантских внесолнечных планет в целом. Исследование космического корабля «Юнона» направлено на решение следующих задач на Юпитере:
- Понять общие динамические и структурные свойства Юпитера путем определения массы и размера ядра Юпитера, его гравитационного и магнитного полей, а также внутренней конвекции;
- Измерьте состав атмосферы Юпитера, в частности содержание конденсируемых газов (H 2 O, NH 3 , CH 4 и H 2 S), профиль температуры атмосферы Юпитера, профиль скорости ветра и непрозрачность облаков на больших глубинах, чем достигается с помощью системы . Галилео зонд с целью 100 бар на разных широтах; и
- Исследовать и охарактеризовать трехмерную структуру полярной магнитосферы Юпитера.
OSIRIS-REx (Новые рубежи 3)
[ редактировать ]
OSIRIS-REx означает «Происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов, безопасность, исследователь реголита» и был запущен 8 сентября 2016 года. [12] План миссии заключался в том, чтобы к 2020 году выйти на орбиту астероида, который в то время назывался 1999 RQ 36 (ныне 101955 Бенну ). После обширных измерений космический корабль собрал образец с поверхности астероида для возвращения на Землю в 2023 году. Стоимость ракеты-носителя (183,5 миллиона долларов), как ожидается, составит около 800 миллионов долларов. [13] [14] Возвращенный образец поможет ученым ответить на давние вопросы об образовании Солнечной системы и происхождении сложных органических молекул, необходимых для возникновения жизни . [15] [16]
Астероид Бенну является потенциальным будущим столкновением с Землей и внесен в Таблицу рисков Sentry с третьим по величине рейтингом по шкале опасности технического воздействия Палермо (около 2015 г.). [17] В конце 2100-х годов совокупная вероятность того, что он столкнется с Землей, составляет около 0,07%, поэтому существует необходимость измерения состава и эффекта Ярковского астероида. [18]
Планируемые миссии
[ редактировать ]Стрекоза (Новые рубежи 4)
[ редактировать ]
Dragonfly отправит мобильный роботизированный винтокрыл к самому большому спутнику Сатурна Титану [19] и будет использовать многоцелевые радиоизотопные термоэлектрические генераторы (MMRTG) для обеспечения энергии для навигации в атмосфере Титана. [3] [20] [21] Потолок затрат на разработку составляет около 1 миллиарда долларов. [22] По состоянию на июнь 2024 года запуск Dragonfly запланирован на июль 2028 года. [23]
Конкурс на четвертую миссию начался в январе 2017 года. Согласно рекомендации Decadal Survey, НАСА объявило о возможностях ограничено шестью темами миссий: [22]
- Возврат образцов с поверхности кометы - посадочный модуль для ядра кометы и миссия по возврату образцов
- Возвращение образцов с Южного полюса Луны - миссия по приземлению в бассейне Южного полюса Луны - Эйткен и возврату образцов на Землю.
- Океанские миры (Титан и/или Энцелад)
- Зонд Сатурна - атмосферный зонд
- Троянский тур и рандеву - миссия по полету на двух или более троянских астероидах.
- Венера посадочный модуль
НАСА получило и рассмотрело 12 предложений: [22] [24]
- Возврат пробы поверхности кометы
- Возвращение ядерной пыли и органики кометы (CONDOR) для получения образца из 67P/Чурюмова-Герасименко . [24] [25]
- Программа «Сближение комет, сбор, исследование и возврат образцов » (CORSAIR) будет собирать образцы кометы 88P/Хауэлл . [24] [26]
- Возвращение образца кометного астробиологического исследования (CAESAR) на комету 67P/Чурюмова – Герасименко [27]
- Возврат образца с Южного полюса Луны
- MoonRise , миссия по возвращению образцов для исследования Южного полюса Луны – бассейна Эйткена. [24]
- Океанские миры
- Oceanus , орбитальный аппарат для исследования Титана потенциальной обитаемости . [28]
- Dragonfly — винтокрылый аппарат, который будет летать над ландшафтом и океанами Титана для изучения химии пребиотиков. [19] [29]
- Enceladus Life Finder (ELF), астробиологический орбитальный аппарат Энцелада. [30] [31] [32]
- Признаки жизни и обитаемость Энцелада (ELSAH) [24] [33]
- Зонд Сатурн
- Saturn PRObe Interior and Atmography Explorer (SPRITE), атмосферный зонд для исследования атмосферы и состава Сатурна. [34]
- Троянский тур и рандеву
- Никто [примечание 1]
- Венера посадочный модуль
- Исследователь атмосферы и геохимии Венеры In Situ (VISAGE), атмосферный зонд и спускаемый аппарат Венеры . [35]
- Исследования состава Венеры на месте (VICI), посадочный модуль. [24] [36]
- Venus Origins Explorer (VOX), орбитальный аппарат Венеры. [37]
Из 12 первоначальных предложений НАСА выбрало два для дополнительных концептуальных исследований 20 декабря 2017 года, включая Dragonfly . [38]
Два финалиста, CAESAR и Dragonfly , получили по 4 миллиона долларов каждый до конца 2018 года для дальнейшего развития и совершенствования своих концепций. [39] 27 июня 2019 года НАСА объявило о выборе Dragonfly в качестве миссии New Frontiers 4 для запуска в 2026 году. [40] позже отложено до июля 2028 года. [23]
Новые рубежи 5
[ редактировать ]Десятилетний обзор рекомендует выбирать две миссии New Frontiers за десятилетие. Промежуточный обзор Десятилетнего исследования 2013–2022 годов за 2018 год показал, что НАСА отстает от этого темпа, и рекомендовал выпустить объявление о возможностях New Frontiers 5 не позднее декабря 2021 года. [41] Томас Зурбухен , заместитель администратора Управления научных миссий , положительно отреагировал на рекомендацию Среднесрочного обзора, заявив, что НАСА «обязуется проводить два конкурса «Новые рубежи» в десятилетие» и планирует опубликовать «Объявление о возможностях» в 2021 или 2022 году. [42] хотя в Midterm Review дата выхода оценивается не позднее 2023 года. [41]
Десятилетний обзор рекомендовал предложения Io Observer и Lunar Geophysical Network для New Frontiers 5 в дополнение к предыдущим рекомендациям. [43]
НАСА опубликовало проект объявления о возможностях New Frontiers 5 10 января 2023 года. [44] 24 августа 2023 года НАСА объявило, что из-за бюджетных ограничений, введенных в действие Законом о финансовой ответственности 2023 года , официальный выпуск Объявления о возможностях New Frontiers 5 будет отложен не ранее 2026 года. [45]
См. также
[ редактировать ]- Cosmic Vision , программа ЕКА, включающая несколько классов миссий.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Люси выполнит Космический корабль аналогичную миссию. Он был выбран в рамках программы Discovery в январе 2017 года, незадолго до объявления конкурса New Frontiers 4.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Официальный сайт программы New Frontiers (июнь 2016 г.)» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) . 15 января 2016. Архивировано из оригинала 10 июня 2016 года . Проверено 15 января 2016 г.
- ^ Харбо, Дженнифер (18 июня 2019 г.). «Программа «Новые рубежи» . НАСА . Проверено 31 августа 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Фауст, Джефф (8 января 2016 г.). «НАСА расширяет границы следующего конкурса новых границ» . Космические новости . Проверено 20 января 2016 г.
- ^ Брайденстайн, Джим (27 июня 2019 г.). «Новая научная миссия по исследованию нашей Солнечной системы» . Твиттер . Проверено 27 июня 2019 г.
- ^ Браун, Дэвид В. (27 июня 2019 г.). «НАСА объявляет о новой миссии дрона Dragonfly по исследованию Титана. Квадрокоптер был выбран для изучения спутника Сатурна после конкурса в стиле «Акулий танк», который длился два с половиной года» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 июня 2019 г.
- ^ Фауст, Джефф (7 июля 2003 г.). «Космическая наука становится популярной в НАСА» . Космический обзор . Проверено 5 декабря 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Суонсон, Глен Э. (29 октября 2020 г.). «Новый рубеж: религия в национальной космической риторике Америки эпохи холодной войны» . Религии . 11 (11): 592. дои : 10.3390/rel11110592 .
- ↑ NASA nf. Архивировано 19 августа 2015 г. в Wayback Machine.
- ^ «В глубине | Новые горизонты» . Solarsystem.nasa.gov . НАСА . Проверено 9 марта 2021 г.
- ^ Редд, Нола (1 января 2020 г.). «Год назад аппарат НАСА «Новые горизонты» совершил самый далекий пролет в истории космоса» . Space.com . Проверено 9 марта 2021 г.
- ^ «НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ 2 Новые горизонты: Путешествие к новым рубежам» (PDF) . Лунно-планетарный институт . Ассоциация университетов космических исследований . Проверено 9 марта 2021 г.
- ^ НАСА. «НАСА запустит новую научную миссию на астероид в 2016 году» . Проверено 25 мая 2011 г.
- ^ «НАСА намерено собрать астероидную пыль в 2020 году» . Научный журнал . 26 мая 2011 года. Архивировано из оригинала 29 мая 2011 года . Проверено 26 мая 2011 г.
- ^ Бак, Джошуа; Диллер, Джордж (5 августа 2013 г.). «НАСА выбирает контракт на услуги по запуску миссии OSIRIS-REx» . НАСА . Проверено 8 сентября 2013 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «ОСИРИС-РЕКС СОКРАЩЕНИЕ» . Астероидная миссия . Попечительский совет штата Аризона . Проверено 12 апреля 2021 г.
- ^ «Подробно | OSIRIS-REx» . НАСА . Проверено 12 апреля 2021 г.
- ^ «Таблица рисков охраны» . Офис программы НАСА/ Лаборатории реактивного движения по объектам, сближающимся с Землей. 21 июля 2015. Архивировано из оригинала 21 июля 2015 года . Проверено 21 июля 2015 г.
- ^ Милани, Андреа; Чесли, Стивен Р.; Сансатурио, Мария Евгения; Бернарди, Фабрицио; и др. (2009). «Риск долгосрочного воздействия для (101955) 1999 RQ 36 ». Икар . 203 (2): 460–471. arXiv : 0901.3631 . Бибкод : 2009Icar..203..460M . дои : 10.1016/j.icarus.2009.05.029 . S2CID 54594575 .
- ^ Jump up to: а б «Стрекоза: посадочный модуль винтокрылого корабля Титан» . Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса . 2017 . Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Кларк, Стивен (7 сентября 2016 г.). «Официальный представитель НАСА заявляет, что выбор новых миссий идет по плану, несмотря на проблемы InSight» . Космический полет сейчас . Проверено 8 сентября 2016 г.
- ^ Четвертое объявление о новых возможностях New Frontiers . НАСА, 6 января 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с Китер, Билл (5 мая 2017 г.). «НАСА получает предложения по будущей миссии в Солнечной системе» . Новости НАСА . Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Фауст, Джефф (28 ноября 2023 г.). «НАСА откладывает обзор Dragonfly и дату запуска» . SpaceNews.com . Проверено 28 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Предлагаемые миссии на новых границах» . Будущие планетарные исследования . 4 августа 2017 года. Архивировано из оригинала 20 сентября 2017 года . Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Возвращение пыли и органических веществ COmet Nucleus (CONDOR): предложение миссии New Frontiers 4 . (PDF) М. Шукрун, К. Рэймонд, М. Вадхва. Рефераты EPSC. Том. 11, EPSC2017-413, 2017. Европейский планетарный научный конгресс 2017.
- ^ CORSAIR (Свидание COmet, сбор образцов, исследование и возвращение): новая концепция миссии Frontiers по сбору образцов с кометы и возвращению их на Землю для изучения . (PDF) С.А. Сэндфорд, Н.Л. Шабо, Н. Делло Руссо, Дж. К. Лири, Э. Л. Рейнольдс, Х. А. Уивер, Д. Х. Вуден. 80-е ежегодное собрание Метеоритического общества, 2017 г.
- ^ «Домой | Образец возвращения образца астробиологических исследований кометы» . caesar.cornell.edu . Корнеллский университет . Проверено 9 марта 2021 г.
- ^ Сотин, К., Хейс, А., Маласка, М., Ниммо, Ф., Трейнер, доктор медицинских наук, Тортора, П.. (2017). «ОКЕАН: орбитальный аппарат New Frontiers для изучения потенциальной обитаемости Титана». 19-я Генеральная ассамблея ЕГУ, EGU2017, материалы конференции, состоявшейся 23–28 апреля 2017 г. в Вене, Австрия., стр.10958
- ^ Редд, Нола Тейлор (25 апреля 2017 г.). « Дрон «Стрекоза» может исследовать Титан, спутник Сатурна» . Космос . Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Кофилд, Калла (14 апреля 2017 г.). «Подземный источник энергии Энцелада: что это значит для поиска жизни» . Space.com .
- ^ Чанг, Кеннет (15 сентября 2017 г.). «Назад на Сатурн? Предлагается пять миссий по следованию Кассини» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Внутренняя работа: ледяные океанские миры дают шанс найти жизнь . Адам Манн, PNAS , 2 мая 2017 г., том. 114 нет. 18 4566–4568, doi: 10.1073/pnas.1703361114
- ^ Макинтайр, Оушен (17 сентября 2017 г.). «Кассини: легенда и наследие одной из самых плодотворных миссий НАСА» . Космический полет Инсайдер . Архивировано из оригинала 20 сентября 2017 года . Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Интерьер зонда Сатурна и исследователь атмосферы (SPRITE) . Саймон, Эми Бэнфилд, Д. Аткинсон, Д. Атрейя, С. Бринкерхофф, В. Колапрет, А. Кустенис, А. Флетчер, Л. Гийо, Т. Хофштадтер, М. 11 июня 2016 г.
- ^ Исследование атмосферы и геохимии Венеры in Situ (VISAGE): предлагаемая миссия «Новые рубежи» . (PDF) Эспозито, LW Лунная и планетарная наука XLVIII (2017)
- ^ VICI: Исследования состава Венеры на месте . (PDF) Л. Глейз, Дж. Гарвин, Н. Джонсон, Г. Арни, Д. Аткинсон, С. Атрея, А. Бек, Б. Безард, Дж. Блэксберг, Б. Кэмпбелл, С. Клегг, Д. Крисп , Д. Дьяр, Ф. Форже, М. Гилмор, Д. Гринспун,Джулиана Гросс, С. Гузевич, Н. Изенберг, Дж. Джонсон, В. Кифер, Д. Лоуренс, С. Лебоннуа, Р. Лоренц, П. Махаффи, С. Морис, М. Макканта, А. Парсонс, А. Павлов , С. Шарма, М. Трейнер, К. Вебстер, Р. Винс, К. Занле, М. Золотов. Рефераты EPSC, Vol. 11, EPSC2017-346, 2017. Европейский планетарный научный конгресс 2017.
- ^ Предложение Venus Origins Explorer о новых границах . Будущие планетарные исследования . 1 октября 2017 г.
- ^ Кейн, Ван (29 августа 2017 г.). «Выбор следующей миссии на новых границах» . Планетарное общество .
- ^ Чанг, Кеннет (20 ноября 2017 г.). «Финалисты лотереи НАСА по космическим кораблям: дрон на Титане и охотник за кометами» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Стирон, Шеннон. «Новая миссия НАСА пролетит над холодным небом Титана в поисках зарождения жизни» . Научный американец . Проверено 27 июня 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Оценка текущего прогресса в отношении видения, путешествий и указаний на оставшуюся часть десятилетия» . Видения путешествий планетарной науки в десятилетие 2013-2022 гг.: Среднесрочный обзор . Вашингтон, округ Колумбия: Национальные академии наук, техники и медицины , The National Academies Press . 2018. С. 66–68. дои : 10.17226/25186 . ISBN 978-0-309-47933-2 . S2CID 239549664 . Проверено 1 июля 2019 г.
- ^ Зурбухен, Томас Х. (16 апреля 2019 г.). «Ответ НАСА на планы путешествий планетарной науки в десятилетие 2013–2022 гг.: Среднесрочный обзор» (PDF) . НАСА . Архивировано (PDF) из оригинала 2 июля 2019 г. Проверено 2 июля 2019 г.
- ^ Видение и перспективы планетарной науки на десятилетие 2013–2022 гг. (PDF) . Пресса национальных академий. 2011. С. 15–16. ISBN 978-0-309-22464-2 .
- ^ «ПРОЕКТ объявления о возможностях New Frontiers 5: комментарии будут представлены до 3 марта 2023 г.» . НАСА . 17 февраля 2023 г. . Проверено 17 февраля 2023 г.
- ^ Фауст, Джефф (28 августа 2023 г.). «НАСА подтверждает многолетнюю отсрочку проведения следующего конкурса New Frontiers» . Космические новости . Проверено 31 августа 2023 г.
