Planetary Science Decadal -tutkimus

Planetary Science decadal Survey on kymmenen vuoden julkaisemista National Research Council Yhdysvaltojen että raportit planeetat tutkimukseen ja määrittelee tarkennuksen prioriteetin tutkimukseen. Tässä asiakirjassa esitetään strategia aurinkokunnan avaruustutkimuksen ja tähtitieteellisen tutkimuksen alalla seuraavien 10 vuoden ajan. Sen kirjoittavat työryhmät, jotka kokoavat yhteen alan pääasiantuntijat, jotka käyttävät alan tutkijoiden etukäteen laatimia yhteenvetodokumentteja. Tuotettu National Science Foundationin pyynnöstäYhdysvaltain avaruusjärjestön ( NASA ) Planetary Science Decadal Survey -tutkimusta käytetään määrittelemään investointeja tähtitieteelliseen tutkimukseen ja valitsemaan planeettojen välisiä avaruusoperaatioita.

Vuosikymmenen 2013--2022 raportti

Vuosikymmenen 2013--2022 raportti Visions and Voyages for Planetary Science in the Decade julkaistiin vuonnamaaliskuu 2011. Sen perustavat työryhmät, jotka on koottu yhteenelokuu 2009 ja elokuu 2010 ja jotka perustuivat pääasiassa 199 raporttiin, jotka 1669 alan tutkijaa laati.

Aiheet ja avainkysymykset

Tunnistetaan kolme monialaista teemaa, joihin liittyy useita keskeisiä tieteellisiä kysymyksiä:

• Ymmärtäminen aurinkokunnan alku  :
  • Mitkä ovat aurinkokunnan muodostumisen ja evoluution alkuvaiheet, olosuhteet ja prosessit, ja mikä on tähtienvälisen aineen luonne?
  • Kuinka jättiläisplaneetat ja niiden satelliitit yhdistyivät; Onko mitään todisteita siitä, että nämä planeetat ovat muuttaneet kiertorataa?
  • Mitkä ovat mekanismit, jotka ovat toimineet sisäisten planeettojen akkulaation, vesihuollon, kemiallisten prosessien ja erilaistumisen ja niiden ilmakehän kehityksen prosesseissa?
  • Mikä rooli suurten taivaankappaleiden pommituksella oli?
• Etsi elävien ulkonäön olosuhteet:
  • Mitkä ovat orgaanisen aineen ensisijaiset lähteet; missä orgaaninen synteesi jatkuu nykyään?
  • Oliko Mars ja Venus-planeetat kerran kokeneet vetistä ympäristöä, joka suosii elämää? Onko olemassa todisteita siitä, että näillä planeetoilla on elämää?
  • Onko aurinkokunnassa nykyään elinympäristöjä, jotka täyttävät tarvittavat olosuhteet - orgaaniset aineet, vesi, energia, ravinteet - elämän ylläpitämiseksi? onko tällä hetkellä eläviä organismeja?
• Määritä planeetan evoluutiossa toimivat prosessit:
  • Kuinka hyvin jättiläisplaneetat voivat toimia laboratoriona maapallon, aurinkokunnan ja ulkoisten planeettajärjestelmien ymmärtämiseksi?
  • Mitkä taivaankappaleet vaarantavat maapallon ja mitkä mekanismit suojaavat maapallon biosfääriä?
  • Voiko fysiikan, kemian, geologian ja dynamiikan roolien ymmärtäminen työssä planeetan ilmakehän ja ilmaston kehityksessä johtaa maapallon ilmastonmuutoksen parempaan ymmärtämiseen  ?
  • Kuinka monet kemialliset ja fysikaaliset prosessit, jotka auttoivat muodostamaan aurinkokunnan, toimivat, ovat vuorovaikutuksessa ja kehittyvät ajan myötä?

Suositukset

Havaittujen tieteellisten painopisteiden perusteella 25 potentiaalista tehtävää tarkastellaan JPL: n , Goddardin avaruuslentokeskuksen ja APL: n tutkimusryhmän suunnittelututkimuksen ja kustannusarvion perusteella . Raportin tärkeimmät suositukset ovat seuraavat:

• Omista 6–8% planeettojen tutkimusbudjetista uusien tekniikoiden kehittämiseen.

• Pidä Discovery-ohjelmaoperaatioiden käynnistämisvauhti 24 kuukauden välein ja nosta kullekin tehtävälle osoitettu budjettikorko 500 miljoonaan Yhdysvaltain dollariin vuodelle 2015. Raportissa ei anneta suosituksia missioiden sisällöstä.

• ExoMars Trace Gas Orbiter -operaatiota on jatkettava niin kauan kuin Euroopan avaruusjärjestö ylläpitää osallistumistaan.

• Käynnistä kaksi New Frontiers -ohjelmaa (tehtävät 4 ja 5) seuraavan vuosikymmenen aikana ja nosta kunkin operaation budjettikato miljardiin dollariin vuodelle 2015.
• Tehtävä 4 on valittava seuraavista ehdotuksista ilman erityistä prioriteettia:
  • OSIRIS-REx (julkaistu8. syyskuuta 2016).
  • MoonRise (lopetettu vuonnatammikuu 2010).
  • Saturn Probe (valmistus lopetettu).
  • Troijan kiertue ja Rendezvous (lopetettu).
  • Venus In Situ Explorer (lopetettu).
• Tehtävä 5 olisi valittava seuraavista ehdotuksista ilman erityistä prioriteettia:
  • Lähetyksiä ei ole valittu edellisessä vaiheessa.
  • Io tarkkaile.
  • Kuun geofysikaalinen verkko.

Lippulaivaohjelman tehtävät ovat vähentämällä prioriteettia:

• Mars Astrobiology Explorer-Hide (MAX-C). Mars-planeetan etenemisen ehtona on nyt tehtävä palata maapallolle näytteistä Marsin maaperästä. MAX-C on ensimmäinen kolmesta tehtävästä, jotka on suoritettava tämän tuloksen saavuttamiseksi. Tämän operaation kustannuksiksi arvioidaan nyt 3,5 miljardia dollaria: se on alennettava 2,5 miljardiin dollariin säilyttäen samalla kumppanuus Euroopan avaruusjärjestön kanssa . Jos tämän tehtävän kustannuksia ei voida vähentää tähän määrään, seuraavalle lippulaivaoperaatiolle tärkeysjärjestyksessä on annettava etusija.
• Jupiter Europa Orbiter . Valtameri joka on epäilemättä pinnan alla kuun Eurooppa on edullisin paikka aurinkokunnassa löytämisen Asuinhuoneen ympäristön. Tämän tehtävän arviolta 4,7 miljardin Yhdysvaltain dollarin kustannuksia on alennettava, koska se edustaa liian suurta osaa NASAn planeettatutkimukseen osoitetusta budjetista.
• Uranus Orbiter and Probe (2,7 miljardia dollaria). Uranus on jättiläinen kaasuplaneetta, jonka etsintä voi johtaa yhtä tärkeisiin löytöihin kuin Cassini Saturnuksen järjestelmässä ja Galileo Jovian järjestelmässä. Uraanin etsintä on edullisempaa kuin Neptunus , käytännön syistä kustannusten ja toteutettavuuden vuoksi. Tehtävä sisältäisi kiertoradan ja ilmakehän koettimen.
• Enceladus Orbiter (2,4 miljardia dollaria).
• Venuksen ilmasto-operaatio (1,9 miljardia dollaria).

• Käynnistyskustannukset ovat yleensä kasvava osa planeettojen välisten operaatioiden budjettia. Raportissa suositellaan näiden kustannusten vähentämistä kaksinkertaisella laukaisulla, tekemällä kantorakettien ryhmätilauksia virastossa tai virastojen välillä (erityisesti DoD: n kanssa), käyttämällä uusia tekniikoita avaruuskoettimien massan vähentämiseksi. käytetyt kantoraketit.

• Plutonium-238: n jäljellä olevat määrät , joita käytetään avaruuskoettimien virtaan, vähenevät hälyttävästi. Ilman plutoniumia 238 operaatiot ulommille planeetoille ovat mahdottomia. Meidän on kehitettävä Stirling-radioisotooppigeneraattorin tekniikka, joka mahdollistaa vähemmän plutoniumin kulutuksen.

• On tarpeen varmistaa, että tulevissa miehitetyissä avaruusoperaatioissa otetaan huomioon tieteelliset painopisteet.

• Rakentaminen Large Synoptic Survey Telescope jonka National Science Foundation (NSF), amerikkalainen maa observatorio on erittäin laaja näkökenttä, rahoitus ja ajoitus ovat kuitenkin epävarmoja nykyään pidetään erittäin tärkeää osalta määrittelemien tavoitteiden raportissa , erityisesti aurinkokunnan primitiivisten kappaleiden alkuperän, evoluution ja dynamiikan tutkimiseen.

Vuosikymmenen 2003--2013 raportti

Vuosikymmenen 2003–2013 raportti Uudet rajat aurinkokunnassa: integroitu tutkimusstrategia julkaistiin vuonna 2003. Siinä yksilöidään 12 tutkimusakselia ja määritellään seitsemän avaruusoperaatiota (lukuun ottamatta Marsille omistettuja), jotka on tarkoitus käynnistää ensisijaisena tavoitteena. vastaamaan näihin odotuksiin. Jupiterin kuuhun vietetyn raskaan tehtävän lisäksi Euroopassa ja Cassini- koettimen tehtävän jatkamisessa on viisi keskiluokan tehtävää, toisin sanoen kustannuksilla, jotka sisältyvät 325-650 miljoonan Yhdysvaltain dollarin väliseen aikaan: Pluton etsintä ja Kuiper-vyö ( New Horizons -operaatio ), näyte paluumatkasta Kuun etelänavalta ( MoonRise ), kiertorata , joka on sijoitettu Jupiterin ympärille napa-kiertoradalle ja jossa on kolme ilmakehän koetinta ( Jupiter Polar Orbiter with Probe, josta tulee Juno ), in situ tutkimus tehtävänä on Venus ( Venus in situ Explorer ) ja näyte tuotto tehtävä peräisin asteroidi ( Osiris-Rex ).

Huomautuksia ja viitteitä

1. (sisään) Steve Squyres, "  Visioita ja matkoja planeettatieteelle vuosikymmenellä  " , maaliskuu 2011
2. (in) Avaruustutkimuslautakunta, "  Uudet rajat aurinkokunnassa: integroitu tutkimusstrategia  " , The National Academies Press, 2003
3. (in) "  Miksi NASA loi uudet rajat -ohjelman?  » , On New Frontiers Program , NASAL (käytetty 12. elokuuta 2011 )

Bibliografia

• (en) Planetary Science Decadal Survey -komitea - Avaruustutkintalautakunta - Tekniikan ja fysiikan osasto, Vision and Voyages for Planetary Science in the Decade 2013-2022 , National Academy of Sciences,2011, 398  Sivumäärä ( ISBN  978-0-309-22464-2 , lue verkossa )Kymmenen vuoden vuosikertomus kaudelta 2013-2022
• (en) Aurinkokunnan tutkimus - Avaruustutkintalautakunta - Kansallinen tutkimusneuvosto, Uudet rajat aurinkokunnassa: Integroitu tutkimusstrategia , Kansallinen tiedeakatemia,2011, 64  Sivumäärä ( lue verkossa )Kymmenvuotiskatsaus vuodelta 2002

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Discovery-ohjelma , lippulaivaohjelma , New Frontiers -ohjelma , NASA-ohjelma, jonka tehtävien on palautettava raportissa määritellyt tavoitteet.

Ulkoiset linkit

• (en) Sivustosivu, joka valmistelee vuosivuosi 2023--2032 .
• (en) Kaikki vuosikertomuksen 2013--2023 asiakirjat .