Seit 1958 führt das NASA Explorer-Programm kostengünstige Missionen durch, die als relevant für die Ziele der Direktion für Wissenschaftsmissionen (SMD) angesehen wurden, insbesondere im Hinblick auf das Studium unserer Sonne und die tieferen kosmischen Geheimnisse. Kürzlich hat das Explorer-Programm vier Missionen ausgewählt, die ihrer Meinung nach für diese Ziele gut geeignet sind, von denen zwei für den Start in den kommenden Jahren ausgewählt werden.
Diese Missionen bestehen aus zwei Vorschlägen für Astrophysik Small Explorer (SMEX) und zwei Missionen der Gelegenheit (MO) und sollen kosmische Explosionen und die Trümmer untersuchen, die sie hinterlassen, sowie überwachen, wie nahegelegene Sternfackeln die Atmosphäre umlaufender Planeten beeinflussen können. Nach detaillierten Bewertungen werden zwei dieser Missionen im nächsten Jahr ausgewählt und irgendwann im Jahr 2025 ins All gebracht.
Dieses Programm ist zu Ehren der benannt Explorer I. Mission, die der erste Satellit war, der 1958 von den Vereinigten Staaten gestartet wurde. Dieses Raumschiff war für die Entdeckung der Strahlungsgürtel der Erde verantwortlich, die später nach Dr. James A. van Allen benannt wurden, dem Mann, der für die Entwicklung des Strahlungsinstruments des Satelliten verantwortlich war.
Bisher hat das Programm 90 Missionen in den Weltraum geschickt, darunter die Missionen Uhuru und Cosmic Background Explorer (COBE), bei denen kosmische Röntgenquellen bzw. CMB abgebildet wurden. Die beiden Missionen, die 2021 den Schnitt machen, werden die nächsten Astrophysik-Missionen des Explorer-Programms sein. Wie Thomas Zurbuchen, Associate Administrator des SMD, kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA sagte:
„Diese vielversprechenden Vorschläge im Rahmen des Explorers-Programms bieten einige der kreativsten und innovativsten Möglichkeiten, um die Geheimnisse des Universums aufzudecken. Von der Untersuchung von Sternen und Planeten außerhalb unseres Sonnensystems bis zur Suche nach Antworten auf die größten kosmischen Geheimnisse freue ich mich auf die bahnbrechende Wissenschaft dieser Missionen von bescheidener Größe. “
Zu den SMEX-Vorschlägen gehört die Mission Extreme-Ultraviolett-Sterncharakterisierung für Physik und Evolution der Atmosphäre (ESCAPE). Wenn diese Mission ausgewählt ist, werden die energiereichen Strahlungsumgebungen in den bewohnbaren Zonen (HZs) um nahegelegene Sterne untersucht. Insbesondere wird ESCAPE den Effekt untersuchen, den starke ultraviolette Fackeln auf die Bewohnbarkeit von Exoplaneten haben.
Diese Frage ist von besonderer Bedeutung, da in den letzten Jahren viele terrestrische (felsige) Planeten um M-Sterne (Roter Zwerg) entdeckt wurden. Angesichts der schwachen und instabilen Natur dieser Art von Sternen (die zu intensiven Aufflackern führt) bleibt abzuwarten, ob Exoplaneten, die rote Zwerge umkreisen, in der Lage sind, an ihrer Atmosphäre festzuhalten.
Der Principal Investigator wird Dr. Kevin France sein und die Mission wird von der University of Colorado in Boulder überwacht. Es gibt auch das Compton Spectrometer and Imager (COSI), das von PI John Tomsick und einem Team von UC Berkeley überwacht wird. Diese Mission ist ein Beispiel für ein Compton-Teleskop, ein Instrument zum Scannen elektromagnetischer Strahlung in der Gammastrahlenwellenlänge.
COSI sucht nach Gammastrahlen, die in die „MeV-Lücke“ fallen, die am wenigsten erforschte Region des gesamten elektromagnetischen Spektrums. Insbesondere wird die Milchstraße nach radioaktiven Elementen durchsucht, die von Supernovae produziert werden, und die Polarisation von Gammastrahlen-Bursts (GRBs) gemessen. Daraus wird die jüngste Geschichte des Sterntodes und der Elementproduktion abgeleitet und unser Verständnis der energetischsten Phänomene im Universum verbessert.
Zu den MO-Konzepten gehört der Gravitationswellen-Ultraviolett-Gegenstück-Imager (GUCI), der von PI Stephen B. Cenko und einem Team der NASA Goddard überwacht wird. Die Mission wird aus zwei unabhängigen Satelliten bestehen, die den Himmel in der UV-Wellenlänge abbilden und das Licht von Heißgasexplosionen erfassen, die dem Ausbruch von GWs folgen, der durch die Fusion von Neutronensternen und / oder Schwarzen Löchern verursacht wird.
Zuletzt gibt es das LEAP-Konzept (LargE Area Burst Polarimeter), dessen PI Mark McConnell an der Universität von New Hampshire in Durham sein wird. Diese Mission wird an Bord der ISS durchgeführt und untersucht die relativistischen Jets, die von Supernovae (oder der Verschmelzung kompakter Objekte wie Neutronensterne) erzeugt werden, um die Frage zu klären, wie sich diese hochenergetischen Jets in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit bewegen gebildet.
Während die SMEX-Vorschläge jeweils 2 Millionen US-Dollar für die Durchführung einer neunmonatigen Missionskonzeptstudie erhalten, erhalten die MO-Vorschläge jeweils 500.000 US-Dollar für die Durchführung einer neunmonatigen Implementierungskonzeptstudie. Paul Hertz, Direktor der Abteilung für Astrophysik am NASA-Hauptsitz, erklärte:
„Jede dieser Missionen würde die nächsten Schritte in einigen der heißesten Bereiche der heutigen Astrophysik unternehmen. Mit den hohen wissenschaftlichen Belohnungen für niedrige Dollarbeträge schließen Explorers-Missionen erfolgreich die wissenschaftlichen Lücken in unserer aktuellen Flotte von Weltraumobservatorien. “
Einige ziemlich aufregende NASA-Missionen sollen im nächsten Jahrzehnt stattfinden. Und während die Missionen der Flaggschiff-Klasse die James Webb Weltraumteleskope (JWST) oder die Ausdauer Rover sind in der Regel die großen Aufmerksamkeitsgewinner. Missionen, die über andere Programme wie Discovery, Explorer und New Frontiers durchgeführt werden, sind ebenfalls von unermesslicher Bedeutung.
