Войти
Выбор миссий из научная программа ЕКА, по часовой стрелке сверху слева; посадочный модуль Huygens, орбитальный аппарат Rosetta, обсерватория LISA и телескоп Herschel Научная программа из Европейского космического агентства - это долгосрочная программа миссий космической науки и исследования космоса. Программа, управляемая Управлением науки агентства, финансирует разработку, запуск и эксплуатацию миссий, возглавляемых европейскими космическими агентствами и учреждениями через кампании поколений. Horizon 2000, первая кампания программы, способствовала разработке восьми миссий в период с 1985 по 1995 год, включая четыре «краеугольные миссии» - SOHO и Cluster II, XMM-Newton, Розетта и Гершель. Horizon 2000 Plus, вторая кампания программы, способствовала разработке Gaia, LISA Pathfinder и BepiColombo в период с 1995 по 2005 год. Текущая кампания программы с 2005 года, Cosmic Vision на данный момент профинансировала разработку десяти миссий, в том числе трех флагманских миссий: СОК, АФИНА и ЛИЗА. Предстоящая четвертая кампания программы, Voyage 2050, в настоящее время находится на стадии разработки. В рамках научной программы иногда происходит сотрудничество с агентствами и учреждениями за пределами Европы, включая сотрудничество с NASA на Кассини – Гюйгенс и CNSA на SMILE.
| Консультационная структура Научной программы ESA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Научная программа управляется Управлением науки Европейского космического агентства (ЕКА), и его цели включают расширение научного присутствия Европы в космосе, содействие технологическим инновациям и поддержание европейской космической инфраструктуры, такой как услуги по запуску и управление космическими кораблями. Это одна из обязательных программ ESA, в которой должно участвовать каждое государство-член ESA. Члены вносят сумму, пропорциональную их чистому национальному продукту, чтобы обеспечить долгосрочную финансовую безопасность программы и ее миссий. Структура планирования программы - это процесс «снизу вверх», который позволяет европейскому научному сообществу контролировать направление программы через консультативные органы. Эти органы дают рекомендации по программе Генеральному директору и Директору по науке, а их рекомендации независимо передаются Комитету по научной программе (SPC) ЕКА - органу над программой в целом. Текущая консультативная структура программы состоит из Рабочей группы по астрономии (AWG) и Рабочей группы по солнечной системе и исследованиям (SSEWG), которые подчиняются старшему Консультативному комитету по космическим наукам (SSAC), который подчиняется директорам агентства. Членство в консультативных органах длится три года, и председатели AWG и SSEWG также являются членами SSAC. Также могут быть созданы специальные консультативные группы для консультирования по определенным предложениям миссии или формулированию циклов планирования.
Миссии в программе отбираются посредством конкурсов, в которых члены европейского научного сообщества подают предложения в ЕКА. Во время каждого конкурса агентство выделяет одну из четырех категорий миссий, по которым предложения должны соответствовать критериям. Это большие миссии класса «L», средние миссии класса M, малые миссии класса S и быстрые миссии класса F, каждая из которых имеет разные ограничения бюджета и сроки реализации. Затем предложения рассматриваются AWG, SSEWG, инженерами ESA и любыми соответствующими специальными рабочими группами в рамках технико-экономического обоснования, известного как «Фаза 0». Задачи, требующие разработки новых технологий, рассматриваются в ходе этих исследований в Центре параллельного проектирования в Европейском центре космических исследований и технологий. После исследования до трех предложений выбираются в качестве финалистов на «Фазе А», в которой формулируется предварительный дизайн для каждой миссии кандидата. Затем SPC принимает окончательное решение о том, какое предложение переходит к этапам с «B» по «F», которые включают разработку, строительство, запуск и утилизацию космического корабля, использованного в миссии. На этапе A каждой миссии-кандидату назначаются два конкурирующих подрядчика для постройки своего космического корабля, а подрядчик для победившей миссии выбирается на этапе B.
Неудачи в совместной американо-европейской миссии Ulysses (слева) и успехи Ariane 1 (справа) стали катализаторами автономной европейской научной программы Европейское космическое агентство (ESA) было создано в мае 1975 года в результате слияния Европейской организации космических исследований (ESRO) и Европейской организации по разработке ракетных установок. В 1970 году руководящий консультативный комитет программы запуска (LPAC) ESRO принял решение не выполнять астрономические или планетарные миссии, которые в то время воспринимались как выходящие за рамки бюджета и возможностей организации. Это означало, что сотрудничество с другими правительственными космическими агентствами и учреждениями было необходимо для крупномасштабных научных миссий. Эта политика была полностью изменена в 1980 году, когда тогдашний директор по науке ЕКА Эрнст Тренделенбург и новый авторитетный комитет по научной программе (SPC) агентства выбрали миссию Джотто по разведке пролета к комете Галлея и запуск миссии Hipparcos астрометрии. В дополнение к выбору обсерватории International Ultraviolet Explorer в марте 1983 года, эти три были первыми европейскими научными миссиями, запущенными на борту Arianespace ракет-носителей, что дало Европе автономия над своими пусковыми услугами. Это, в дополнение к отсутствию долгосрочного плана научных миссий и ограниченному бюджету НАСА на совместную Международную полярную солнечную миссию (позже названную Улисс ), стимулировало разработка долгосрочной научной программы, с помощью которой ЕКА могло бы устойчиво планировать миссии независимо от других агентств и институтов на более длительные периоды. Руководство и консультативная структура Научного управления ЕКА изменились непосредственно перед учреждением программы. В 1970-е годы Научно-консультативный комитет (SAC) ЕКА, пришедший на смену LPAC, консультировал Генерального директора по всем научным вопросам; Рабочая группа по астрономии (AWG) и Рабочая группа по солнечной системе (SSWG) также подчиняются непосредственно Генеральному директору. В начале 1980-х годов на смену SAC пришел Консультативный комитет по космическим наукам (SSAC), которому было поручено отчитываться перед директором по науке о разработках в AWG и SSWG. Кроме того, бывший председатель SAC Роджер-Морис Бонне сменил Тренделенбурга на посту директора по науке в мае 1983 года.
Исследовательский комитет Horizon 2000, 1984 год
В ноябре и декабре 1983 года ЕКА сделало первый открытый конкурс предложений по миссии для европейского научного сообщества, основываясь на идее программы, управляемой сообществом, представленной Боннетом в SPC в конце 1983 года. На конкурс было подано 68 предложений - 30 в области астрономии и 34 в области физики Солнца, а также представлены 4 различных концепции. Был созван специальный «исследовательский комитет» во главе с - SRON директором Йоханом Бликером, состоящий из членов SSAC, CERN, Европейский научный фонд, Европейская южная обсерватория и Международный астрономический союз для изучения представленных предложений. В начале 1984 года комитет по обследованию сформулировал планы для серии миссий, разделенных на три категории: «краеугольные камни», которые будут стоить два годовых бюджета при длительном сроке реализации, средние миссии, которые будут стоить один годовой бюджет, и небольшие миссии это будет стоить половину годового бюджета. Бюджет научной программы составлял 130 миллионов учетных единиц (MAU) ежегодно в 1984 г., и было предложено ежегодное увеличение на 7% до 1991 г., когда бюджет будет установлен на уровне 200 MAU в год и далее. Категории среднего и малого размера будут позже объединены в единую категорию среднего размера, которая будет представлять миссии, стоимость которых составляет половину бюджета. Эта категория внутренне называлась «синими миссиями», так как они обозначены синими прямоугольниками на опубликованной диаграмме плана. Каждому из трех исходных краеугольных камней плана была назначена конкретная область науки, которую должны были заполнить конкурирующие предложения, в то время как цели миссий среднего размера были оставлены открытыми для конкурентного отбора вместе с предложениями миссий. В качестве краеугольных камней были выбраны миссия кометы возврат образцов, миссия рентгеновской спектроскопии и миссия субмиллиметровой астрономии. Краеугольные цели, которые не были выбраны из-за финансовых и технических недостатков, но упомянутые исследовательским комитетом как возможности, выходящие за рамки Horizon 2000, включали солнечный зонд, марсоход и двумерную интерферометрию миссия.
Заключительное собрание исследовательского комитета состоялось Сан-Джорджо Маджоре, Венеция в июне 1984 года, где план «Горизонт 2000» был представлен ЕКА тогдашний генеральный директор Эрик Квистгаард и ведущие представители европейского научного сообщества. Общие цели Horizon 2000 заключались в расширении научных знаний, превращении Европы в центр развития космической науки, предоставлении возможностей для европейского научного сообщества и стимулировании инноваций в отрасли космических технологий. На встрече был принят дополнительный четвертый краеугольный камень, представленный SSWG - Программа солнечно-земных исследований (STSP), состоящая из предложений солнечной и гелиосферной обсерватории и кластера, которая стала первой миссии, которые будут выбраны для запуска в рамках Horizon 2000. Кистгаард представил план Horizon 2000 на заседании Совета министров 1985 года в Риме, где он был одобрен с ежегодным увеличением бюджета всего на 5% до 1989 года, вместо запрошенные 7% до 1991 года. Этого было достаточно только для финансирования примерно половины целей Horizon 2000. Однако продление 5% годового увеличения до 1994 г. было одобрено на встрече Совета министров 1990 г. в Гааге, что позволило полностью профинансировать все миссии Horizon 2000
Выбор SOHO (на фото) и кластера был затруднен на начальном этапе разработки из-за финансовых проблем Миссия с множеством зеркал рентгеновского излучения (XMM) был задуман как краеугольный камень миссии рентгеновской спектроскопии на семинаре ЕКА в Люнгби в июне 1985 года и состоял из космической обсерватории с двенадцатью низкоэнергетическими и семью высокоэнергетическими телескопами. Из-за практических ограничений полезная нагрузка миссии была уменьшена до семи телескопов к 1987 году, хотя успех EXOSAT вдохновил планировщиков миссий на повышение эффективности наблюдений миссии за счет размещения космического корабля в высоко эксцентричной орбита, что позволяет уменьшить полезную нагрузку космического корабля до его окончательной конструкции из трех больших телескопов - каждый с площадью отражения 1500 см. К 1986 году прогнозировалось, что стоимость краеугольного камня STSP превысит выделенный им бюджет в 400 MAU, и на заседании в феврале 1986 года SPC была представлена возможность отмены краеугольного камня в пользу выбора миссии среднего размера между SOHO, Cluster. и предложение Kepler Mars orbiter, которое стало популярным среди членов SSAC. Катастрофа космического корабля "Челленджер", произошедшая месяцем ранее, повлияла на судебные разбирательства, поскольку запуск SOHO планировался с помощью шаттла. Несмотря на это, SSWG, SSAC и SPC подтвердили приверженность краеугольному камню STSP, исключив SOHO и ограничив кластер тремя космическими аппаратами, а также заключив в октябре 1986 года соглашение о сотрудничестве с НАСА, которое снизило бы стоимость миссии - они предоставят испытания, запуск обслуживания и эксплуатации SOHO, а также предоставить различные научные инструменты, при этом отменив свою миссию на Экваторе в пользу четвертого космического корабля Cluster, на котором будут летать американские научные инструменты.
Первый средний класс миссия была выбрана из предложений, сформулированных ЕКА в 1982 году, до Horizon 2000. Зонд Titan, который будет совмещен с американским космическим кораблем Cassini, был предложен группой американских и европейских ученых, и был выбран вместе с американо-европейскими обсерваториями LYMAN ultraviolet и QUASAT интерферометрией со сверхдлинной базой в качестве финалистов. Европейско-советская миссия Веста с многократным пролетом малой планеты и гамма-обсерватория GRASP участвовали в соревновании, но были отклонены AWG и SSWG. После того, как сокращение бюджета в результате катастрофы Challenger вынудило NASA отказаться от поддержки LYMAN и QUASAT, в ноябре 1988 года SPC выбрал Titan Probe и переименовал в Huygens в честь Christiaan Huygens, который открыл Титан в 1655 году по предложению швейцарских астрономов на встрече. В конкурсе на вторую миссию среднего класса в июне 1989 года консорциум американских и европейских институтов предложил INTEGRAL, гамма-обсерваторию, объединяющую GRASP с American Nuclear Astrophysics Explorer (NAE), которая имела потерял выбор для участия в Программе исследователей НАСА в том году. НАСА поддержало это предложение, и Российская академия наук позже предложила запуск на борту ракеты-носителя «Протон» в обмен на время наблюдения за миссией. Несмотря на опасения по поводу приверженности НАСА миссии и их источников финансирования, INTEGRAL был выбран SPC в июне 1993 года, при этом НАСА предоставило услуги Deep Space Network и спектрометр. В ответ на это НАСА выбрало ИНТЕГРАЛ в качестве миссии исследователей без конкурса. Это, наряду с опасениями по поводу чувствительности спектрометра, разработанного для этой миссии, вызвало споры среди консультативных органов НАСА. В сентябре 1994 года ЕКА и НАСА приняли решение прекратить участие НАСА в создании спектрометра, сославшись на отсутствие финансовой поддержки. CNES сразу взяла на себя финансовое бремя и возглавила разработку и производство нового спектрометра.
Rosetta и FIRST были выбраны в ноябре 1993 года в качестве третьей и четвертой краеугольных миссий, при этом последняя миссия в конечном итоге была переименована в Космическую обсерваторию Гершеля. COBRAS / SAMBA, позже переименованный в Planck, был выбран в качестве третьей миссии среднего размера в июле 1996 года. По состоянию на декабрь 2016 года четыре миссии Horizon 2000, включая три краеугольных камня и одну среднюю миссию, продолжают работать.
Миссия Gaia астрометрия была запущена как одна из трех миссий в кампании Horizon 2000 Plus. Horizon 2000 Plus был расширение программы Horizon 2000, подготовленной в середине 1990-х, планирование миссий на 1995–2015 годы. Это включало еще две краеугольные миссии: звездную карту GAIA, запущенную в 2013 году, и миссию BepiColombo на Меркурий, запущенную в 2018 году; а также демонстратор технологий LISA Pathfinder, запущенный в 2015 году для тестирования технологий на будущее LISA.
Все миссии Horizon 2000 и Plus были успешными, за исключением первого Cluster, который был разрушен в 1996 году в результате взрыва ракеты-носителя. Замена, Cluster 2, была построена и успешно запущена в 2000 году.
Cosmic Vision 2015–2025 - текущая программа долгосрочного планирования ЕКА космические научные миссии. Первоначальный призыв идей и концепций был запущен в 2004 году с последующего семинара, проведенного в Париже, чтобы более полно определить темы космического видения в рамках более широких тем астрономии и астрофизики, Солнечная система исследования и фундаментальная физика. К началу 2006 г. возникла формулировка 10-летнего плана, основанная на 4 ключевых вопросах:
В марте 2007 г. Были официально обнародованы идеи миссий, в результате которых было получено 19 предложений по астрофизике, 12 по фундаментальной физике и 19 предложений по миссии в Солнечной системе.
Полеты большого класса (L-класса) изначально предназначались для выполнения в сотрудничестве с другими партнерами со специфическими для ЕКА затратами, не превышающими 900 миллионов евро. Однако в апреле 2011 года стало ясно, что бюджетное давление в США означает, что ожидаемое сотрудничество с НАСА в рамках миссии L1 нецелесообразно. Таким образом, отбор был отложен, а объем миссий был изменен с учетом руководства ЕКА с некоторым ограниченным международным участием. В рамках Cosmic Vision были выбраны три миссии класса L: JUICE, орбитальный аппарат Юпитер и Ганимед, запуск которого запланирован на 2022 год; ATHENA, рентгеновская обсерватория , запуск которой запланирован на 2031 год; и LISA, космическая обсерватория гравитационных волн, запуск которой запланирован на 2034 год.
Евклид ближний- инфракрасная обсерватория, запуск которой запланирован как вторая миссия Cosmic Vision M-класса. Проекты среднего класса (M-класса) являются относительно автономными проектами и имеют предельную цену примерно в 500 миллионов евро. Первые две миссии класса M, миссия Solar Orbiter гелиофизика для проведения близких наблюдений за Солнцем и Euclid, видимая в ближнем инфракрасном диапазоне. телескоп, предназначенный для изучения темной энергии и темной материи, был выбран в октябре 2011 года. PLATO, миссия по поиску экзопланет и измерению звездных колебаний была выбрана 19 февраля 2014 г. против ЭЧО, ЛОФТ, МаркоПоло-Р и СТЕ-КВЕСТ после предварительного отбора предложений по четвертому Миссия класса M в марте 2015 года, 4 июня 2015 года был объявлен короткий список из трех предложений по миссии, отобранных для дальнейшего изучения. В этот список вошли обсерватория THOR Plasma и рентгеновская обсерватория XIPE. В конечном итоге 20 марта 2018 года была выбрана космическая обсерватория ARIEL, которая будет наблюдать транзиты ближайших экзопланет для определения их химического состава и физических условий. Конкурс на t Пятая миссия класса M в настоящее время находится в стадии реализации. Финалистами выбраны обсерватория дальнего инфракрасного диапазона SPICA, гамма-обсерватория THESEUS и орбитальный аппарат EnVision Венеры. Кандидат-победитель будет выбран в 2021 году.
Предполагается, что миссии малого класса (S-класс) будут стоить ЕКА не более 50 миллионов евро. Первый конкурс предложений по миссии был опубликован в марте 2012 года; победившее предложение должно быть готово к запуску к 2017 году. Было получено около 70 писем с намерениями. CHEOPS, миссия по поиску экзопланет с помощью фотометрии, была выбрана в качестве первой S -классная миссия в октябре 2012 года и начнется осенью 2019 года. SMILE, совместная миссия ЕКА и Китайской академии наук по изучению взаимодействия между магнитосферой Земли и солнечным ветром, была выбрана в качестве второй миссии S-класса из тринадцати конкурирующих предложений в июне 2015 года и будет запущена в 2023 году.
На семинаре Комитета по научной программе (SPC) ЕКА 16 мая 2018 г. было предложено создание серии специальных задач класса Fast (F-класс). Эти миссии F-класса будут запускаться совместно с каждой миссией M-класса, начиная с M4, и будут сосредоточены на «инновационной реализации», чтобы расширить круг научных тем, охватываемых миссией. Включение миссий класса F в программу Cosmic Vision потребует увеличения бюджета науки. Миссии класса F должны занимать менее десяти лет с момента выбора до запуска и весить менее 1000 кг. Первая миссия F-класса, Перехватчик кометы, была выбрана в июне 2019 года.
Время от времени ЕКА вносит вклад в космические миссии под руководством другого космического агентства. Миссии возможностей позволяют научному сообществу ЕКА участвовать в миссиях под руководством партнеров по относительно низкой цене. Стоимость миссии возможностей ограничена 50 миллионами евро. Возможные миссии ESA включают вклады в Hinode, IRIS, MICROSCOPE, PROBA-3, XRISM, ExoMars и MMX. Вклад в SPICA (Космический инфракрасный телескоп для космологии и астрофизики), японскую миссию JAXA, был оценен как миссия возможностей в рамках Cosmic Vision. Это больше не рассматривается в рамках этой структуры, хотя SPICA сейчас является одним из предложений миссии, рассматриваемых для M5.
Следующая кампания научной программы ESA - Voyage 2050, которая будет охватывать космические научные миссии, выполняемые с 2035 по 2050 годы. Планирование началось с назначения высшего комитета в декабре 2018 года. и призыв к официальным документам в марте 2019 года.
В настоящее время в этом плане предусмотрены три миссии большого класса и шесть-семь миссий среднего класса, а также небольшие миссии и миссии возможностей. Ответственность за оценку официальных документов и публикацию окончательного отчета с подробным описанием плана «Путешествие 2050» к концу 2020 года будет входить в компетенцию высшего комитета и помощи тематическим группам.
Horizon 2000
Horizon 2000 Plus
Cosmic Vision
Астрономический портал 
Европейский портал 
Портал космических полетов Примечания
Источники
Цитаты
 | Викискладе есть материалы, связанные с научными программами ЕКА. |
