science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA selecteert voorstellen om sterrenstelsels te bestuderen, sterren, planeten

NASA heeft zes voorstellen voor astrofysica-conceptstudies geselecteerd als onderdeel van het Explorers-programma van het bureau. De voorgestelde studies zouden verschillende emissies van sterrenstelsels bestuderen, melkwegclusters, en neutronenstersystemen, evenals exoplaneetatmosferen, als een manier om de hiaten tussen de grotere missies van het agentschap op te vullen. Krediet:NASA

NASA heeft zes voorstellen voor astrofysica Explorers-programma's geselecteerd voor conceptstudies. De voorgestelde missies zouden de emissies van gammastraling en röntgenstraling van clusters van sterrenstelsels en neutronenstersystemen bestuderen, evenals infraroodemissies van sterrenstelsels in het vroege heelal en atmosferen van exoplaneten, dat zijn planeten buiten ons zonnestelsel.

De geselecteerde voorstellen, drie Medium-Class Explorers-missies en drie Explorers Missions of Opportunity, roepen op tot gericht wetenschappelijk onderzoek en ontwikkeling van instrumenten die de wetenschappelijke lacunes tussen de grotere missies van het agentschap opvullen.

"Het Explorers-programma brengt enkele van de meest creatieve ideeën naar voren voor missies om de mysteries van het universum te helpen ontrafelen, " zei Thomas Zurbuchen, associate administrator van de wetenschappelijke missie van het agentschap in Washington. "Het programma heeft geresulteerd in geweldige missies die de transformationele wetenschap hebben teruggebracht, en deze selecties beloven die traditie voort te zetten."

De voorstellen zijn geselecteerd op potentiële wetenschappelijke waarde en haalbaarheid van ontwikkelingsplannen. Na conceptstudies en gedetailleerde evaluaties, een van elk missietype zal tegen 2019 worden geselecteerd om door te gaan met de bouw en lancering. De vroegste lanceringsdatum zou in 2022 zijn. De missiekosten van de middelgrote Explorer zijn gemaximeerd op $ 250 miljoen per stuk, met uitzondering van de draagraket, en Mission of Opportunity-kosten zijn gemaximeerd op $ 70 miljoen elk.

Elke astrofysica Medium-Class Explorer-missie zal $ 2 miljoen ontvangen om een ​​negen maanden durende missieconceptstudie uit te voeren. De geselecteerde voorstellen zijn:

Arcus:onderzoek naar de vorming en evolutie van clusters, Melkwegstelsels en sterren

  • Arcus zou sterren bestuderen, sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels met behulp van röntgenspectroscopie met hoge resolutie om de interacties tussen deze objecten en het diffuse gas van miljoenen graden dat ze omringt en doordringt te karakteriseren.
  • Hoofdonderzoeker:Randall Smith van het Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts.

Snelle INfrarood Exoplanet Spectroscopie Survey Explorer (FINESSE)

  • FINESSE zou de processen onderzoeken die de vorming van planeten en het mondiale klimaat bepalen, en de mechanismen onderzoeken die de chemische samenstelling van de atmosfeer bepalen en de atmosferische evolutie vormgeven. Het zou transitspectroscopie uitvoeren van ten minste 500 exoplaneetatmosferen in het zichtbare en nabij-infraroodbereik voor planeten variërend van superaarde tot sub-Neptunus tot gasreuzen.
  • Hoofdonderzoeker:Mark Swain bij NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië.

Spectro-fotometer voor de geschiedenis van het heelal, Tijdperk van reïonisatie, en Ices Explorer (SPHEREx):een spectraalonderzoek van de hele hemel

  • SPHEREx zou een nabij-infrarood spectraalonderzoek aan de hele hemel uitvoeren om de oorsprong van het universum te onderzoeken, onderzoek naar de oorsprong en evolutie van sterrenstelsels, en onderzoeken of planeten rond andere sterren leven kunnen herbergen.
  • Hoofdonderzoeker:James Bock bij Caltech in Pasadena, Californië.

Missions of Opportunity ontvangt $500, 000 om een ​​conceptstudie van negen maanden uit te voeren. De geselecteerde voorstellen zijn:

Compton Spectrometer en Imager Explorer (COSI-X), een kleine complete superdrukballonmissie

  • COSI-X is een door een ballon gedragen, breedbeeldtelescoop ontworpen om de gammastralingshemel met 0,2-5 MeV te onderzoeken, het uitvoeren van spectroscopie met hoge resolutie, breedveldbeeldvorming, en polarisatiemetingen. COSI-X zou gammastraling van antimaterie rond het centrum van de Melkweg in kaart brengen, evenals van nieuw gevormde radioactieve elementen in het puin van stellaire explosies.
  • Hoofdonderzoeker:Steven Boggs aan de Universiteit van Californië, Berkeley.

Transient Astrophysics Observer op het internationale ruimtestation (ISS-TAO)

  • ISS-TAO is een transiëntendetector voor röntgenstralen met een groot veld aan boord van het internationale ruimtestation ISS die jaarlijks talloze transiënten van röntgenstralen zou waarnemen die verband houden met compacte objecten. Het primaire doel van de missie is de detectie van röntgen-tegenhangers van zwaartekrachtsgolven die worden geproduceerd door neutronensterren die samensmelten met zwarte gaten en andere neutronensterren. Andere doelen zijn supernova-schokken, neutronenster barst, en hoge roodverschuiving gammastraaluitbarstingen.
  • Hoofdonderzoeker:Jordan Camp bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

Een Partner Mission of Opportunity (PMO) is voorwaardelijk geselecteerd om detectoren te leveren voor de Fine Guidance Sensor-assemblage van de Atmospheric Remote Sensing Infrared Exoplanet Large-Survey (ARIEL) -missie - een van de drie voorgestelde missies die momenteel worden overwogen door ESA (European Space Agency) ). Het PMO gaat alleen verder met de bouw als ARIEL door ESA wordt geselecteerd.

De voorwaardelijk geselecteerde PMO is:

Bijdrage aan ARIEL Spectroscopie van Exoplaneten (CASE)

  • CASE zou verpakte detectoren leveren aan ARIEL's Fine Guidance Sensor-assemblage. ARIEL zou de spectra van honderden warme en hete transiterende gasreuzen meten, Neptunus, en superaarde rond een reeks gaststertypes. Waarnemingen van deze exoplaneten zullen ons in staat stellen de vroege stadia van planetaire en atmosferische vorming tijdens de nevelfase en de daaropvolgende miljoenen jaren te begrijpen.
  • Hoofdonderzoeker:Mark Swain bij JPL

Het Explorers-programma is het oudste doorlopende NASA-programma dat is ontworpen om frequente, goedkope toegang tot de ruimte met behulp van door de hoofdonderzoeker geleide ruimtewetenschappelijke onderzoeken die relevant zijn voor de astrofysica- en heliofysica-programma's van het directoraat Wetenschapsmissies. Sinds de lancering van Explorer 1 in 1958, die de stralingsgordels van de aarde ontdekte, het Explorers-programma heeft meer dan 90 missies gelanceerd, inclusief de Uhuru en Cosmic Background Explorer (COBE) missies die hebben geleid tot Nobelprijzen voor hun onderzoekers.

Het programma wordt beheerd door Goddard voor NASA's Science Mission Directorate, die een breed scala aan onderzoeks- en wetenschappelijke verkenningsprogramma's voor aardstudies uitvoert, ruimteweer, het zonnestelsel, en het universum.