Den programmet Discovery 's NASA er en serie av romferder billig (mindre enn $ 450 millioner i 2015) og svært målrettet, fokusert på robotutforskningen av solsystemet , med unntak av Kepler-teleskopet , som har som formål å identifisere av eksoplaneter . Hvert oppdrag må ta opp et av spørsmålene som er definert i rapporten om instruksjonene som skal gis til romutforskningsprogrammet til solsystemet , etablert hvert tiende år.
Programmet ble satt opp på begynnelsen av 1990-tallet og sørger for regelmessig og nær lansering av oppdrag ved å definere begrensningene for deres kostnad og utviklingstid og ved å overlate ansvaret til hver av dem til en forsker. I 2020 ble det lansert tolv oppdrag, to er under forberedelse og to andre må velges i 2021. Det opprinnelig planlagte tempoet (ett oppdrag hvert annet år) falt kraftig på begynnelsen av 2010-tallet, etter økonomiske vanskeligheter som NASA møtte.
Det tolvte oppdraget, InSight , ble lansert i 2018. I begynnelsen av 2017 valgte den amerikanske romfartsorganisasjonen Lucy (romføler) , som skulle lanseres i 2021 og fly over seks trojanske asteroider , og Psyche , som skal lanseres i 2023 og vil bli plassert i bane rundt den metalliske asteroiden (16) Psyche i 2030. I juni 2021 velges to oppdrag til Venus, VERITAS- bane og DAVINCI- atmosfæriske sonde .
Discovery-programmet ble opprettet i 1992 av administratoren av NASA , Daniel S Goldin , for å tillate realisering av romoppdrag "hyppigere, rimeligere, mer effektivt". I løpet av de to foregående tiårene hadde NASA utviklet flere oppdrag, som Cassini-Huygens eller Galileo , veldig ambisiøse (antall innebygde instrumenter, bredt spekter av mål, masse), men plutselig få, komplekse å organisere, dyre og lange å implementere. og til slutt av og til kansellert før de er ferdige.
Oppdagelsesoppdrag, hvis kostnader er forhåndsbestemt, tilbys av team fra statlige laboratorier og universiteter, fra industriens verden og overvåkes av en hovedforsker. En utvalgsprosess for forslag gjør det mulig å velge oppdragene NASA engasjerer seg i. Kostnaden for Discovery-oppdrag er begrenset til 450 millioner dollar (i 2015) uten lanseringskostnader. Oppdragets forberedelsestid, fra start til lansering, bør ikke overstige 36 måneder.
Høyere kostnad etterforskningsoppdrag i solsystemet faller inn under programmet New Frontiers . Enkelte oppdrag til planeten Mars i samme kostnadsklasse som Discovery er gruppert sammen i Mars Scout-programmet til dette programmet forsvant i 2010.
I begynnelsen av 2020 er fjorten oppdrag valgt siden starten av programmet, hvorav elleve er fullført, ett pågår og to er i utviklingsfasen. Med unntak av CONTOUR oppfylte alle oppdragene som fløy perfekt sine vitenskapelige mål mens de respekterte programmets filosofi. I utgangspunktet er ikke lanseringen av et nytt prosjekt, i motsetning til hva som skjer for det andre lovede, underlagt den amerikanske kongressen . Bare konvolutten som ble gitt til programmet, kan begrense utvalget, slik vi kunne se i begynnelsen av tiåret 2010. Selv om det opprinnelig var planlagt å starte et Discovery-oppdrag hvert annet år, vil det ha gått fem år mellom lanseringen av 11 th Gravity Recovery og interiør Laboratory oppdrag (2011) og som av InSight planlagt for 2016. i begynnelsen av 2015, NASA planla å redusere lanseringstakt til 3 år.
Den eneste begrensningen for målene med de foreslåtte Discovery-oppdragene er at de må svare på et av spørsmålene som er identifisert i Planetary Science Decadal Survey . Denne rapporten fra National Research Council of the United States , utført hvert tiende år, tar en oversikt over forskning innen planetvitenskap og definerer de prioriterte forskningsområdene. Dette dokumentet foreslår en strategi innen romforskning av solsystemet og astronomisk forskning de neste 10 årene. Den er skrevet av arbeidsgrupper som samler hovedspesialistene på feltet som bruker sammendragsdokumenter som er utarbeidet på forhånd av forskere på området. Den siste rapporten ble publisert i mars 2011 og dekker tiåret 2013-2022.
Nei. | Betegnelse | Mål) | Utgivelsesdato | Launcher | Messe ved lansering | Begynnelsen på vitenskapelige operasjoner | Status | Vitenskapelig offiser | Kostet millioner US $ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | I nærheten av skomaker | Eros , 253 Mathilde | 17. februar 1996 |
Delta II 7925-8 |
805 kilo | Juni 1997 | Slutt på oppdrag 2001 | Andrew Cheng ( APL ) |
224 (2000) |
N ear E arth A steroid R endezvous - Skomaker (til ære for Eugene Shoemaker ) fløy over asteroiden 253 Mathilde 27. juni 1997. Sonden gikk i bane rundt Eros , en av de største asteroider nær jorden 14. februar 2000 og gjennomførte en studiekampanje på omtrent ett år. Dette avsluttet med landingen av proben på bakken av den asteroide den12. februar 2001, som den ikke var designet for. Sonden overlevde og var i stand til å overføre vitenskapelige data til28. februar 2001. NEAR er den første romsonden som kretser rundt en asteroide og lander på overflaten. | |||||||||
2 | Mars Pathfinder | Mars ( rover ) | 4. desember 1996 |
Delta II 7925 |
890 kg | 4. juli 1997 | Slutten av oppdraget 1998 | Joseph Boyce ( JPL ) |
265 (1998) |
Lansert en måned etter at Mars Global Surveyor Mars Pathfinder er først og fremst en billig teknologisk demonstrant som har validert en ny teknikk for myk landing på planeten Mars ved hjelp av kollisjonsputer . Dette er det første utstyret som brukes på Mars, en liten mobil robot ( rover ) 10,5 kg Sojourner . Mars Pathfinder- oppdraget oppfylte fullstendig de begrensede målene som ble satt for det, og ble avsluttet 27. september 1997. | |||||||||
3 | Lunar Prospector | Måne | 7. januar 1998 |
Athena II [Star-3700S] |
296 kg | 16. januar 1998 | Slutt på oppdrag 1999 | Alan Binder ( LRI ) |
63 (1998) |
Lunar Prospector har som mål å studere egenskapene til Månen fra bane. Den er liten (mindre enn 300 kg) og bærer en serie på fem instrumenter, inkludert flere spektrometre som er ansvarlige for å samle indirekte (analyse av gamma- , alfa- og nøytronstråling ) data om overflatesammensetningen. Romfartøyet ble sjøsatt i januar 1998 av en Athena II- rakett og oppdraget varte i 22 måneder. Lunar Prospector gjorde det spesielt mulig å lage et detaljert kart over fordelingen av kjemiske elementer som er tilstede på Månens overflate. Det bekreftet også tilstedeværelsen av betydelige mengder vann i områdene av kratere nedsenket i permanent skygge plassert ved månepolene. | |||||||||
4 | Stardust | 81P / Wild (prøvesamling), Tempel 1 | 7. februar 1999 |
Delta II 7426-9.5 |
391 kg | 2. november 2002 | Slutten av oppdraget 2011 |
Donald Brownlee ( UW ) |
200 (2011) |
Stardust er et lite romfartøy som veier mindre enn 400 kg hvis mål er å samle og deretter bringe prøver tilbake til jorden av halen på kometen 81P / Wild samt interstellært støv . Sonden lanseres den7. februar 1999av en Delta II- rakett bruker deretter jordens gravitasjonsassistanse for å nå målet. De24. januar 2004, Stardust krysser halen på kometen, passerer innen 236 km fra kjernen, og fanger opp flere tusen partikler i en samler fylt med airgel . Disse prøvene kommer tilbake til jorden i en kapsel som, etter å være løsnet fra sonden, gjenoppretter atmosfæren før den forsiktig lander på15. januar 2006i Utah- ørkenen i USA. Stardust er det første oppdraget å bringe tilbake en prøve fra en annen himmellegeme enn Månen | |||||||||
5 | Genesis | Solvind (samlet ved Lagrange punkt L 1 ) | 8. august 2001 |
Delta II 7326 |
494 kg | 3. desember 2001 | Slutten av oppdraget 2004 | Donald Burnett ( Caltech ) |
209M (2004) |
Genesis er et solar vind partikkelprøve retur misjon . Kapselen som inneholder prøvene krasjet i Utah- ørkenen . Prøvene kunne lagres og ble (april 2016) analysert Genesis er en romføler som tar sikte på å returnere til jorden av partiklene fra solvinden , strømmen av ioner og elektronenergi produsert av solen . Målet er å analysere ionene i laboratoriet for å bestemme sammensetningen av solen i kjemiske grunnstoffer og andelen av de forskjellige isotoper . Genesis er det femte oppdraget i Discovery-programmet, som samler lavpris- vitenskapelige romfartsoppdrag i solsystemet . Genesis starter videre8. august 2001av en Delta II- rakett og deretter plassert i bane rundt Lagrange-punktet L 1 for å samle solpartikler i to år. På slutten av denne fasen går Genesis mot jorden. Etter en feil som ble gjort under montering av romfartssonden, setter ikke kapselen som bringer solvindprøvene tilbake, fallskjermen ut og krasjer8. september 2004i over 300 km / t i ørkenregionen i Utah hvor den skulle gjenopprettes. Til tross for skaden påført partikelsamlerne og den resulterende forurensningen, viser det seg at en stor del av solvindprøvene er brukbare etter en lang rengjøringsjobb med flere teknikker. Målene som besto av å forbedre med en faktor på 3 til 10 vår kunnskap om proporsjonene av elementene som er tilstede i solen, anses å være på vei til å oppnås av forskere. | |||||||||
6 | KONTUR | Encke , 73P / Schwassmann-Wachmann | 3. juli 2002 |
Delta II 7425 [Star-30BP] |
398 kg | - | Oppløsning etter lansering | Joseph Veverka ( Cornell ) |
154 (1997) |
CONTOUR var en romføler som hadde som hovedmål å fly over og studere kjernene til 2P / Encke og 73P / Schwassmann-Wachmann kometer . Sonden skulle ta bilder av kjernen med en oppløsning på 4 meter, utføre en spektral analyse av kjernen med en oppløsning på 100 til 200 meter og samle detaljerte data om sammensetningen av gasser og støv nær kjernen. Rett etter avfyringen av den faste drivpropellen som skulle injisere sonden i en bane rundt solen , ble kontakten med sonden tapt. Det ble utvilsomt ødelagt av en eksplosjon. | |||||||||
7 | BUDBRINGER | Kvikksølv | 3. august 2004 |
Delta II 7925H-9.5 |
1.108 kg | August 2005 | Oppdragets slutt 2015 |
Sean Solomon ( APL ) |
450 (2015) |
MESSENGER er det første romoppdraget som går i bane rundt planeten Merkur . Den romsonde , som ble lansert i 2004 , er plassert i bane rundt planeten18. mars 2011. Målet med oppdraget er å gjennomføre en fullstendig kartlegging av planeten, å studere den kjemiske sammensetningen av overflaten og dens eksosfære , dens geologiske historie, dens magnetosfære , størrelsen og egenskapene til kjernen , samt opprinnelsen til dens magnetfelt . Sonden, som masse, inkludert driv, er 1,1 tonn, bærer syv vitenskapelige instrumenter, inkludert flere spektrometre , en laser høydemåler , et magnetometer og kameraer. De tekniske spesifikasjoner for sonden og den bane som er valgt for den vitenskapelige del av oppdraget er i stor grad diktert av de temperaturer, som kan nå 350 ° C . Sonden skal kartlegges fra en sterkt elliptisk polar bane, 200 km × 15 000 km . Romsondens instrumenter ga mye vitenskapelig informasjon: fotografisk dekning av planeten, som nå er fullført, avslørte formasjoner som hittil ikke er blitt redegjort for; det ble gjort flere uventede funn om jordssammensetningen til Merkur, mens det målte magnetfeltet bekreftet tilstedeværelsen av en delvis flytende kjerne. Vannis er blitt oppdaget i polarområdene, som hele tiden er i skyggen. Oppdraget utvidet flere ganger avsluttes i april 2015 etter drivstofftømmingen | |||||||||
8 | Dyp innvirkning | Tempel 1 (impactor), 103P / Hartley | 12. januar 2005 |
Delta II 7925 |
650 kg | 25. april 2005 | Oppdragets slutt i 2013 |
Michael A'Hearn ( UMD ) |
330 (2005) |
Deep Impact er et oppdrag som har som hovedmål å samle inn data om kometen Tempel 1s interne sammensetning. På tidspunktet for dette prosjektet postulerer de viktigste teoriene om at kometer består av urmaterialet ved opprinnelsen til solsystemet , noe som gjør studien deres spesielt viktig for modelleringen av dets dannelse. Romsonden, lansert tidlig i 2005, kommer nær kometen videre4. juli 2005og frigjør en støtlegger som veier nesten 400 kg, som når den treffer overflaten i høy hastighet, skaper et støtkrater som er omtrent 30 meter i diameter. Materialene som kastes ut fra lag under overflaten blir deretter analysert av instrumentene til romsonden. Sonden oppfyller sine mål perfekt ved å levere presise og noen ganger uventede data om kometens interne struktur. Etter flyturen over Tempel ble det satt et nytt mål for romfartssonen som en del av det omdøpte EPOXI- oppdraget . Etter å ha brukt Jordens gravitasjonsassistanse i slutten av 2007 for å endre bane, flyr Deep Impact over Comet Hartley 2 ca. 700 km på4. november 2010og klarer å ta bilder som viser avgassingsstråler. Deretter gjennomførte Deep Impact langdistanse observasjonskampanjer av kometer. Kontakten med romsonden gikk tapt i august 2013. | |||||||||
9 | Soloppgang | (4) Vesta og (1) Ceres | 27. september 2007 |
Delta II 7925H |
1218 kg | 3. mai 2011 | Oppdragets slutt i 2018 | Christopher T. Russell ( UCLA ) | 472 (2015) |
Dawn studerte suksessivt Vesta og Ceres , asteroidebeltets to hovedlegemer. Dawn blelansert i 2007,begynte sine observasjoner i 2011 , ved å bane Vesta i et år, og etter en 3-årig transitt plasserte hun seg i en bane rundt Ceres som hun studerte fra 2015 til 2018.
Vesta og Ceres er protoplaneter , hvis egenskaper knapt har blitt modifisert siden de ble dannet, for 4,6 milliarder år siden, og som er vitner til solsystemet . Sonden må, ved hjelp av sine tre vitenskapelige instrumenter, fotografere og kartlegge de to kroppene, analysere gravitasjonsfeltene og utføre spektrale målinger av overflodbergartens overflod og fordeling, samt av betydelige kjemiske elementer . Dataene som samles inn vil gjøre det mulig å avgrense teoriene knyttet til dannelsen av planetene i solsystemet . Til tross for sin beskjedne størrelse (1.300 kilo og hadde bare 425 kilo drivmidler ), gjorde de ioniske motorene det i stand til å akselerere med mer enn 10 km / s over hele oppdraget. Ved å sette en ny rekord i dette feltet demonstrerte sonden potensialet i denne typen fremdrift for interplanetariske oppdrag. Ioniske motorer gir svært lite skyvkraft , men effektiviteten er ti ganger den for konvensjonell fremdrift. Takket være disse egenskapene plasseres romføleren i bane suksessivt rundt to himmellegemer, for første gang siden begynnelsen av romalderen. | |||||||||
10 | Kepler | Påvisning av eksoplaneter | 7. mars 2009 |
Delta II 7925-10L |
1.052 kg | 12. mai 2009 | Oppdragets slutt i 2018 |
William Borucki ( NASA Ames ) |
640 (2009) |
Kepler er et romteleskop dedikert til å utføre en folketelling av påviselige eksoplaneter som ligger i en region av Melkeveien på 115 kvadratgrader ved å observere lysintensiteten på 145.000 forhåndsvalgte stjerner over mer enn 3 år . Kepler er designet slik at følsomheten til dens detektor gjør det mulig å identifisere jordbaserte planeter og dermed kunne identifisere planeter som ligner på vår som kretser rundt stjerner som ligner på solen. Kepler bruker transittmetoden som oppdager tilstedeværelsen av en planet ved å måle variasjonen i lysstyrken til vertsstjernen når planeten kommer mellom den og jorden. Det primære 3,5-årige oppdraget ble utvidet av K2-oppdraget (Kepler 2) til 2019. Etter fullførelsen av oppdraget ioktober 2018Kepler hadde oppdaget 2662 planeter (bekreftet av andre observasjoner), eller mer enn halvparten av eksoplanetene som hittil ble oppdaget. Observasjonene hans revolusjonerte feltet. Oppdraget demonstrerte spesielt det store utvalget av solsystemer, oppdaget mange flerplanettsystemer. Det gjorde det mulig å tegne en statistikk over fordelingen av planeter etter størrelse og bane, men lider av en observasjonsforstyrrelse som påvirker både veldig små planeter og planeter med lange omløpsperioder. Kepler bekreftet at flertallet av stjernene sannsynligvis hadde minst en planet, fremhevet overvekt av planeter mellom størrelsen på Jorden og Neptun ( superjord ) og oppdaget jordiske planeter i dimensjoner nær jordens. | |||||||||
11 | GRAIL | Måne | 10. september 2011 |
Delta II 7920H-10C |
307 kg | 7. mars 2012 | Oppdragets slutt i 2012 |
Maria Zuber ( MIT ) |
496 (2011) |
G ravity R ecovery en nd jeg nterior De aboratory kart med stor presisjon gravitasjonsfeltet og den interne strukturen av månen . De to GRAIL-probene ble lansert den10. september 2011 og gikk inn i månebane den 31. desember 2011 og 1 st januar 2012. Oppdraget endte videre17. desember 2012 med bevisst knusing av de to sonder på månens jord | |||||||||
12 | Innsikt | Mars ( lander ) | 5. mai 2018 |
Atlas V (401) |
721 kg (?) | November 2018 | Misjon pågår |
W. Bruce Banerdt ( JPL ) |
830 (2016) |
I nterior Undersøkelse ved hjelp av S eismic I nvestigations, G eodesy og H spise t ransport er den første oppdrag gitt til studiet av den interne struktur av planeten Mars . Det viktigste vitenskapelige målet for oppdraget er å ha bedre kunnskap om den indre strukturen på planeten, hvis egenskaper ikke er kjent, for å rekonstruere Mars historie. Dataene som samles inn vil også forbedre modeller for dannelse og utvikling av steinete planeter i solsystemet / Denne landeren gjenbruker teknologien utviklet av Phoenix . Den nyttelast er levert av europeiske partnere. Hovedinstrumentet, SEIS-seismometeret, er designet av Institut de physique du globe de Paris og levert under tilsyn av detfranske romfartsbyrået ( CNES ), mens HP3 er utviklet av Tyskland . Lansert i 2018,landet InSight på overflaten av Mars den26. november 2018i en vanlig region kalt Elysium Planitia som ligger nær ekvator til denne planeten. Den vitenskapelige studiefasen skal vare to jordår. SEIS-seismometeret tas i bruk i begynnelsen avfebruar 2019og snart etter oppdager et første jordskjelv. Valget av utelukkende utenlandsk instrumentering, som gjør det mulig å redusere prosjektbudsjettet fordi kostnadene deres ikke telles i budsjettkonvolutten som støttes av NASA, gir et skrik i det amerikanske vitenskapssamfunnet. Som svar på denne reaksjonen introduserte NASA i 2014 en ny regel for valg av oppdrag for Discovery-programmet. Dette krever at minst to tredjedeler av de innebygde instrumentene er amerikanske. | |||||||||
1. 3 | Lucy | Jupiters trojanske asteroider | Oktober 2021 |
Atlas V 401 |
2025 | Under utvikling |
Harold F. Levison ( SwRI ) |
450 + lansering | |
Målet med oppdraget er å studere seks trojanske asteroider av Jupiter in situ , som sirkulerer i bane til Jupiter og er plassert på punktene i Lagrange L 4 eller L 5 på planeten som ligger foran og bak den. Lucy er det første romfartøyet som nærmer seg disse asteroider med heterogene egenskaper, og som ifølge Nice-modellen er "fossiler" som består av de primitive materialene som samlet seg i begynnelsen av solsystemets historie for å danne dem. Planeter og andre himmellegemer. Oppdraget ble valgt 4. januar 2017, og romfartssonen må lanseres 21. oktober 2021. Etter en lang tilnærmingsfase inkludert to gravitasjonsassistenter fra jorden, må romføleren suksessivt studere de to gruppene trojanske asteroider mellom 2027 og 2033 Lanseringen er planlagt til 2021. Romsonden skal ankomme Jupiters Lagrange L 4-punkt i 2027 og fly over (3548) Eurybate (og dens satellitt), (15094) Polymele , (11351) Leucos og (21900) Oros . Etter en overflyging av jorden må Lucy ankomme til punktet til Lagrange L 5 for å fly over den binære asteroiden (617) Patroclus - Ménétios i 2033. Hun må også fly over asteroiden til hovedasteroidbeltet (52246) Donaldjohanson i 2025. | |||||||||
14 | Psyke | 16 Psyke | 2022 | Ikke definert | 2800 kg | 2026 | Under utvikling |
Lindy Elkins-Tanton ( ASU ) |
450 + lansering |
Psyke må studere den metalliske asteroiden (16) Psyke som utvilsomt er jernholdig kjerne av en eldgammel protoplanet , sporet av en voldsom kollisjon med en annen gjenstand som ville ha revet de ytre lagene av seg. Målet med denne romføleren er å samle inn data om dannelsen av planetkjerner . Romsonden som skal lanseres i 2022 vil bane om Psyche i 2026. |
Oppdagelsesprogrammets "mulighetsoppdrag" utpeker prosjekter som involverer begrenset økonomisk deltakelse fra Discovery-programmet til et eksternt prosjekt: levering av et vitenskapelig instrument, utvidelse av et eksisterende oppdrag for å oppfylle et sekundært mål:
To oppdrag er under utvikling: Lucy og Psyche .
UtvelgelsesprosessUtlysningen for trettende oppdrag lansert av NASA i februar 2014. Den nåværende utvalget bør også brukes til å velge 14 th Discovery oppdrag som det skjedde ved lanseringen av Discovery program der den generelle budsjettsituasjonen var mer gunstig. For dette oppdraget ble flere økonomiske forhold spesifisert av NASA:
Valget er gjort i tre trinn:
Utvelgelsesprosessen begynner i februar 2014. Resultatene fra den første fasen av utvalget ble kunngjort i september 2015. Fem oppdrag er på listen: tre oppdrag til asteroider ( Psyche , NEOCam og Lucy ) og to oppdrag til Venus ( VERITAS og DAVINCI ). I januar 2017 valgte NASA to romoppdrag, begge beregnet på asteroider : Lucy som skulle lanseres i 2021 og Psyche ble lansert i 2023.
Foreslåtte oppdragNASA mottok 28 oppdragsforslag:
Studer månenFire oppdrag tar sikte på å plassere seg i bane rundt en asteroide for å studere den.
De fire oppdragene til kometen foreslår å sette seg i bane rundt den og studere den ved hjelp av 3 til 5 instrumenter:
Forslagene til 15 th og 16 th oppdrag har vært foreslått å NASA mellom 1. april og 1. juli 2019. De fire finalistene blir annonsert forslag fra romorganisasjonen på 13 februar 2020. Disse to oppdrag til planeten Venus , et oppdrag til månen til Jupiter Io og et oppdrag til Triton , månen til Neptun . Hver av de fire oppdragene har 9 måneder til å utvikle konseptet og mottar USD 3 millioner for å fullføre denne studien. 2. juni 2021 formaliserer NASA valget av de to oppdragene til Venus VERITAS og DAVINCI .
De viktigste egenskapene til finalistoppdragene er:
I alt mottok NASA rundt tjue misjonsforslag. De ikke-finalistiske oppdragene er:
Studer månen