Από το 1958, το Πρόγραμμα Εξερεύνησης της NASA διεξήγαγε αποστολές χαμηλού κόστους που θεωρήθηκαν σχετικές με τους στόχους της Διεύθυνσης Επιστημονικής Αποστολής (SMD), ιδίως όσον αφορά τη μελέτη του Ήλιου μας και τα βαθύτερα κοσμικά μυστήρια. Πρόσφατα, το πρόγραμμα εξερεύνησης επέλεξε τέσσερις αποστολές που θεώρησαν ότι ταιριάζουν σε αυτούς τους στόχους, δύο από τις οποίες θα επιλεγούν για έναρξη τα επόμενα χρόνια.
Αποτελούμενο από δύο προτάσεις αστροφυσικής Small Explorer (SMEX) και δύο αποστολές ευκαιρίας (MO), αυτές οι αποστολές έχουν σχεδιαστεί για να μελετούν κοσμικές εκρήξεις και τα συντρίμμια που αφήνουν πίσω τους, καθώς και να παρακολουθούν πώς οι κοντινές αστρικές εκρήξεις μπορούν να επηρεάσουν την ατμόσφαιρα των πλανητών σε τροχιά. Μετά από λεπτομερείς αξιολογήσεις, δύο από αυτές τις αποστολές θα επιλεγούν τον επόμενο χρόνο και θα φτάσουν στο διάστημα κάποια στιγμή το 2025.
Αυτό το πρόγραμμα ονομάζεται προς τιμήν του Εξερευνητής Ι αποστολή, ο οποίος ήταν ο πρώτος δορυφόρος που ξεκίνησε από τις Ηνωμένες Πολιτείες το 1958. Αυτό το διαστημικό σκάφος ήταν υπεύθυνο για την ανακάλυψη των ιμάντων ακτινοβολίας της Γης, οι οποίοι στη συνέχεια πήραν το όνομά τους από τον Δρ. James A. van Allen, τον άνθρωπο που ήταν υπεύθυνος για το σχεδιασμό του οργάνου ακτινοβολίας του δορυφόρου.
Μέχρι σήμερα, το πρόγραμμα έχει στείλει 90 αποστολές στο διάστημα, συμπεριλαμβανομένων των αποστολών Uhuru και Cosmic Background Explorer (COBE) - οι οποίες χαρτογράφησαν κοσμικές πηγές ακτίνων Χ και το CMB, αντίστοιχα. Οι δύο αποστολές που θα ολοκληρώσουν το 2021 θα είναι οι επόμενες αποστολές αστροφυσικής του προγράμματος Explorer. Όπως είπε ο Thomas Zurbuchen, συνεργάτης του SMD, σε πρόσφατο δελτίο τύπου της NASA:
«Αυτές οι πολλά υποσχόμενες προτάσεις στο πλαίσιο του προγράμματος Explorers παρουσιάζουν μερικούς από τους πιο δημιουργικούς, καινοτόμους τρόπους για να αποκαλύψουν τα μυστικά του σύμπαντος. Από τη μελέτη των αστεριών και των πλανητών έξω από το ηλιακό μας σύστημα έως την αναζήτηση απαντήσεων στα μεγαλύτερα κοσμικά μυστήρια, ανυπομονώ για την πρωτοποριακή επιστήμη από αυτές τις μικρές αποστολές μεγέθους. "
Οι προτάσεις SMEX περιλαμβάνουν την αποστολή Extreme-ultraviolet Stellar Stellar Characterization for Atmospheric Physics and Evolution (ESCAPE). Εάν επιλεγεί, αυτή η αποστολή θα μελετήσει τα περιβάλλοντα υψηλής ενεργειακής ακτινοβολίας εντός των κατοικήσιμων ζωνών (HZ) γύρω από τα κοντινά αστέρια. Συγκεκριμένα, το ESCAPE θα αντιμετωπίσει την επίδραση που έχουν οι έντονες υπεριώδεις εκλάμψεις στην εξωπλανήτη.
Αυτή η ερώτηση έχει ιδιαίτερη σημασία λόγω του αριθμού των επίγειων (βραχώδεις) πλανητών που έχουν ανακαλυφθεί γύρω από αστέρια τύπου Μ (κόκκινος νάνος) τα τελευταία χρόνια. Δεδομένης της χαλαρής και ασταθούς φύσης αυτού του τύπου αστεριού (που οδηγεί σε έντονες εκρήξεις), μένει να δούμε αν οι εξωπλανήτες σε τροχιά γύρω από τους κόκκινους νάνους είναι σε θέση να συγκρατήσουν την ατμόσφαιρά τους.
Ο κύριος ερευνητής θα είναι ο Δρ Kevin France και η αποστολή θα επιβλέπεται από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder. Υπάρχει επίσης το Compton Spectrometer and Imager (COSI), τα οποία θα επιβλέπονται από τον PI John Tomsick και μια ομάδα από το UC Berkeley. Αυτή η αποστολή είναι ένα παράδειγμα ενός τηλεσκοπίου Compton, ενός οργάνου που έχει σχεδιαστεί για τη σάρωση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στο μήκος κύματος των ακτίνων γάμμα.
Η COSI θα πραγματοποιήσει σάρωση για ακτίνες γάμμα που εμπίπτουν στο "MeV Gap", την λιγότερο εξερευνημένη περιοχή ολόκληρου του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Συγκεκριμένα, θα αναζητήσει τον Γαλαξία για ραδιενεργά στοιχεία που παράγονται από σουπερνόβα και θα μετρήσει την πόλωση των εκρήξεων ακτίνων γάμμα (GRBs). Από αυτό, θα χαρτογραφήσει την πρόσφατη ιστορία του αστεριού θανάτου και της παραγωγής στοιχείων και θα βελτιώσει την κατανόησή μας για τα πιο ενεργητικά φαινόμενα στο Σύμπαν.
Οι έννοιες MO, εν τω μεταξύ, περιλαμβάνουν το Gravitational-wave Ultraviolet Counterpart Imager (GUCI), το οποίο θα επιβλέπεται από τον PI Stephen B. Cenko και μια ομάδα από τη NASA Goddard. Η αποστολή θα αποτελείται από δύο ανεξάρτητους δορυφόρους που θα χαρτογραφούν τον ουρανό στο μήκος κύματος UV και θα ανιχνεύουν το φως από εκρήξεις καυτού αερίου που ακολουθούν την έκρηξη των GW που προκαλούνται από τη συγχώνευση των αστεριών νετρονίων ή / και των μαύρων οπών.
Τέλος, υπάρχει η ιδέα του LargE Area burst Polarimeter (LEAP) που θα είναι ο Mark McConnell στο Πανεπιστήμιο του New Hampshire στο Durham. Αυτή η αποστολή θα τοποθετηθεί στο ISS και θα μελετήσει τους σχετικιστικούς πίδακες που παράγονται από σουπερνόβα (ή τη συγχώνευση συμπαγών αντικειμένων όπως τα αστέρια νετρονίων) προκειμένου να διευθετηθεί το ερώτημα πώς αυτά τα πίδακες υψηλής ενέργειας που κινούνται κοντά στην ταχύτητα του φωτός είναι σχηματίστηκε.
Ενώ οι προτάσεις SMEX θα λάβουν το καθένα 2 εκατομμύρια δολάρια για τη διεξαγωγή εννοιολογικής μελέτης αποστολής εννέα μηνών, οι προτάσεις MO θα λάβουν το καθένα 500.000 $ για τη διεξαγωγή μελέτης εννοιών εφαρμογής εννέα μηνών. Όπως εξήγησε ο Paul Hertz, διευθυντής του τμήματος αστροφυσικής στα κεντρικά γραφεία της NASA:
«Κάθε μία από αυτές τις αποστολές θα έκανε τα επόμενα βήματα σε μερικές από τις πιο καυτές περιοχές της αστροφυσικής σήμερα. Με τις υψηλές επιστημονικές ανταμοιβές για τα χαμηλά ποσά δολαρίων, οι αποστολές εξερευνητών γεμίζουν επιτυχώς τα επιστημονικά κενά στον τρέχοντα στόλο διαστημικών παρατηρητηρίων μας. "
Ορισμένες συναρπαστικές αποστολές της NASA έχουν προγραμματιστεί να πραγματοποιηθούν την επόμενη δεκαετία. Και ενώ οι αποστολές της ναυαρχίδας, όπως το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webbe (JWST) ή το Επιμονή Το rover τείνει να είναι τα μεγάλα άτομα που προσελκύουν την προσοχή, οι αποστολές που εγκαθίστανται μέσω άλλων προγραμμάτων - όπως το Discovery, το Explorer και τα New Frontiers - έχουν επίσης αμέτρητη σημασία.
