Vuodesta 1958 lähtien NASA Explorer -ohjelma on suorittanut edullisia operaatioita, joita pidettiin tärkeinä tiedeoperaatio-osaston (SMD) tavoitteiden kannalta, etenkin aurinkojemme tutkimuksen ja syvempien kosmisten mysteerien suhteen. Äskettäin Explorer-ohjelma valitsi neljä operaatiota, jotka niiden mielestä sopivat hyvin näihin tavoitteisiin, joista kaksi valitaan seuraavien vuosien käynnistämistä varten.
Koostuen kahdesta astrofysiikasta Small Explorer (SMEX) ja kahdesta Mahdollisuuksien Mission (MO) ehdotuksesta, nämä tehtävät on suunniteltu tutkimaan kosmisia räjähdyksiä ja jätteitä, jotka ne jättävät taaksepäin, sekä seuraamaan, kuinka lähellä olevat tähtien valot saattavat vaikuttaa kiertävien planeettojen ilmakehään. Yksityiskohtaisen arvioinnin jälkeen kaksi näistä operaatioista valitaan ensi vuonna, ja ne viedään avaruuteen joskus vuonna 2025.
Tämä ohjelma on nimetty Tutkija I Tämä avaruusalus vastasi maapallon säteilyvöiden löytämisestä. Ne nimettiin myöhemmin tohtori James A. van Allenin mukaan, mieheltä, joka vastasi satelliitin säteilymittarin suunnittelusta.
Tähän päivään mennessä ohjelma on lähettänyt 90 operaatiota avaruuteen, mukaan lukien Uhuru- ja Cosmic Background Explorer (COBE) -missiat -, jotka kartoittivat kosmisen röntgenlähteen ja vastaavasti CMB: n. Kaksi tehtävää, jotka leikkaavat vuonna 2021, ovat Explorer-ohjelman seuraavat astrofysiikan tehtävät. Kuten SMD: n apulaishoitaja Thomas Zurbuchen sanoi äskettäisessä NASA: n lehdistötiedotteessa:
”Nämä Explorers -ohjelman lupaavat ehdotukset tuovat esiin joitain luovimmista ja innovatiivisimmista tavoista paljastaa maailmankaikkeuden salaisuudet. Tutkiessaan aurinkokunnan ulkopuolella olevia tähtiä ja planeettoja etsimällä vastauksia suurimpiin kosmisiin mysteereihin, odotan innolla läpimurtotieteitä näistä vaatimattomista kokoista tehtävistä. "
SMEX-ehdotukset sisältävät äärimmäisen ultravioletti-tähtien luonnehdinnan ilmakehän fysiikkaan ja evoluutioon (ESCAPE). Jos valitaan, tämä tehtävä tutkii läheisten tähtiä ympäröivien asumisalueiden (HZ) korkean energian säteilyympäristöjä. Erityisesti ESCAPE käsittelee voimakkaiden ultraviolettivalonsäteiden vaikutusta eksoplaneetanien asettamiseen.
Tämä kysymys on erityisen tärkeä, koska viime vuosina on havaittu M-tyypin (punainen kääpiö) tähtiä ympäröivien maanpäällisten (kivisten) planeettojen lukumäärä. Koska tämäntyyppiset tähdet ovat heikko ja epävakaa (mikä johtaa voimakkaisiin leimahduksiin), on vielä nähtävissä, pystyvätkö punaiset kääpiöt kiertävät eksoplaneetit pitämään ilmakehään kiinni.
Päätutkijana toimii tohtori Kevin France, ja operaatiota valvoo Coloradon yliopisto Boulderissa. Siellä on myös Compton Spektrometri ja Imager (COSI), joita valvovat PI John Tomsick ja UC Berkeleyn joukkue. Tämä tehtävä on esimerkki Compton-kaukoputkesta, instrumentista, joka on suunniteltu skannaamaan sähkömagneettista säteilyä gammasäteen aallonpituudella.
COSI etsii gammasäteitä, jotka kuuluvat ”MeV Gap” -alueeseen, joka on koko sähkömagneettisen spektrin vähiten tutkittu alue. Erityisesti se etsii maitotieltä supernoovien tuottamia radioaktiivisia elementtejä ja mittaa gammasätepurskeiden (GRB) polarisaation. Tästä lähtien se kartoittaa tähdekuoleman ja elementtituotannon viimeaikaisen historian ja parantaa ymmärrystämme maailmankaikkeuden energisimmista ilmiöistä.
Siihen saakka MO-konsepteihin sisältyy gravitaatioaaltoinen ultraviolettivastakaapuri (GUCI), jota valvovat PI Stephen B. Cenko ja NASA Goddardin ryhmä. Operaatio koostuu kahdesta riippumattomasta satelliitista, jotka kartoittavat taivaan UV-aallonpituudella ja havaitsevat valon kuumista kaasun räjähdyksistä, jotka seuraavat GW: n puhkeamista, joka johtuu neutronitähteiden ja / tai mustien reikien sulautumisesta.
Viimeksi on olemassa LargE-alueen räjähtävä polarimetrinen (LEAP) -konsepti, jonka PI-merkki on Mark McConnell New Hampshiren yliopistossa Durhamissa. Tämä operaatio asennetaan ISS: n päälle ja se tutkii supernovien tuottamia relativistisia suihkukoneita (tai pienten esineiden, kuten neutronitähteiden, sulautumista) ratkaistakseen kysymyksen siitä, kuinka nämä korkean energian suihkut, jotka liikkuvat lähellä valon nopeutta, ovat muodostettu.
Vaikka SMEX-ehdotukset saavat kukin 2 miljoonaa dollaria yhdeksän kuukauden tehtäväkonseptitutkimuksen suorittamiseksi, MO-ehdotukset saavat 500 000 dollaria suorittamaan yhdeksän kuukauden toteutuskonseptitutkimuksen. Kuten NASA: n pääkonttorin astrofysiikkaosaston johtaja Paul Hertz selitti:
"Jokainen näistä operaatioista suorittaisi seuraavat vaiheet joillakin nykyään astrofysiikan kuumimmista alueista. Koska matalat dollarimäärät saavat korkeat tieteelliset palkkiot, Explorers-tehtävät täyttävät onnistuneesti nykyisen avaruus observatorioiden laivastomme tieteelliset aukot. ”
Seuraavan vuosikymmenen aikana on tarkoitus järjestää joitain melko jännittäviä NASA-operaatioita. Ja vaikka lippulaiva-luokan tehtävät kuten James Webb -avarusteleskooppie (JWST) tai sinnikkyys roverilla on taipumus olla suuria huomion herättäjiä, myös muiden ohjelmien - kuten Discovery, Explorer ja New Frontiers - kautta toteutetut tehtävät ovat mittaamattoman tärkeitä.
