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欧州宇宙機関の科学プログラム[ 1] [2] [a]は、宇宙科学および宇宙探査ミッションの長期プログラムである。同機関の科学局によって管理されるこのプログラムは、世代ごとのキャンペーンを通じて欧州の宇宙機関や組織が主導するミッションの開発、打ち上げ、運用に資金を提供する。プログラムの最初のキャンペーンであるホライズン2000は、1985年から1995年の間に、SOHOとクラスターII、XMM-ニュートン、ロゼッタ、ハーシェルの4つの「コーナーストーンミッション」を含む8つのミッションの開発を促進した。プログラムの2番目のキャンペーンであるホライズン2000プラスは、 1995年から2005年の間にガイア、LISAパスファインダー、ベピコロンボの開発を促進した。2005年以来のプログラムの現在のキャンペーンであるコズミックビジョンは、これまでにJUICE、アテナ、LISAの3つの旗艦ミッションを含む10のミッションの開発に資金を提供している。このプログラムの次の第4次キャンペーンである「Voyage 2050」は現在草案作成中です。科学プログラムでは、カッシーニ・ホイヘンスにおけるNASAとの協力やSMILEにおけるCNSAとの協力など、ヨーロッパ以外の機関や組織との協力が時折行われます。
ガバナンス
科学プログラムは、欧州宇宙機関（ESA）の科学局によって管理されており、[11]その目標には、宇宙における欧州の科学的プレゼンスの拡大、技術革新の促進、打ち上げサービスや宇宙船の運用などの欧州の宇宙インフラの維持などが含まれています。[11]これは、 ESAの各加盟国が参加しなければならないESAの必須プログラムの1つです。[12] [13]加盟国は、プログラムとそのミッションの長期的な財政的安全性を確保するために、国民総生産に比例した金額を拠出します。 [14]プログラムの計画構造は「ボトムアップ」プロセスであり、欧州の科学コミュニティが諮問機関を通じてプログラムの方向性を制御できます。[7] [15]これらの機関は、事務局長と科学局長にプログラムに関する勧告を行い、 [16] [17]その勧告は、プログラム全体を統括する機関であるESAの科学プログラム委員会（SPC）に独立して報告されます。[16] [18]このプログラムの現在の諮問組織は、天文学ワーキンググループ（AWG）と太陽系および探査ワーキンググループ（SSEWG）で構成されており、[8] [9]これらは、NASAのディレクターに報告する上級宇宙科学諮問委員会（SSAC）に報告します。[17]諮問機関のメンバーシップは3年間で、[19] AWGとSSEWGの議長はSSACのメンバーでもあります。[8] [9] [19]特定のミッション提案や計画サイクルの策定について助言するために、 アドホック諮問グループが設立されることもあります。[10]
このプログラムのミッションは、欧州の科学コミュニティのメンバーがESAに提案を提出するコンペティションを通じて選ばれる。[20]各コンペティションで、ESAは提案が基準を満たす必要のある4つのミッションカテゴリーのうち1つを概説する。[21]これらは、「L」クラスの大規模ミッション、「M」クラスの中規模ミッション、「S」クラスの小規模ミッション、および「F」クラスの高速ミッションであり、それぞれ予算上限と実装タイムラインが異なる。[5] [21]その後、提案は「フェーズ0」と呼ばれる実現可能性調査の一環として、AWG、SSEWG、ESAのエンジニア、および関連するアドホックワーキンググループによってレビューされる。 [22] [23]新しい技術の開発を必要とするミッションは、これらの調査中に欧州宇宙研究技術センターの同時設計施設でレビューされる。[24]調査後、「フェーズA」で最大3つの提案が最終候補として選ばれ、候補ミッションごとに予備設計が策定される。[23] [25]その後、SPCはどの提案が「B」から「F」のフェーズに進むかを最終決定します。これには、ミッションで使用される宇宙船の開発、建造、打ち上げ、廃棄が含まれます。[26] [27] [28]フェーズAでは、各候補ミッションに2つの競合する請負業者が割り当てられ、宇宙船を建造し、フェーズBで勝利したミッションの請負業者が選ばれます。[25] [27]
歴史
背景
アメリカとヨーロッパの合同ユリシーズ計画（左）の挫折とアリアン1号（右）の成功は、ヨーロッパの自立的な科学計画のきっかけとなった。
欧州宇宙機関（ESA）は、1975年5月に欧州宇宙研究機構（ESRO）と欧州ロケット開発機構（ESA）が合併して設立されました。[29] [30] [31] 1970年に、ESROの統治機関である打ち上げプログラム諮問委員会（LPAC）は、当時の組織の予算と能力を超えていると考えられていた天文学や惑星のミッションを実行しないという決定を下しました。[32] [33]これは、大規模な科学的ミッションには他の政府宇宙機関や組織との協力が必要であることを意味しました。 [33]この方針は、ESAの当時の科学局長エルンスト・トレンデレンブルクと機関の新しい権威ある科学プログラム委員会（SPC）がハレー彗星へのジョットフライバイ偵察ミッションとヒッパルコス天体測定ミッションの打ち上げを選択した1980年に事実上覆されました。[34] [35] 1983年3月の国際紫外線探索衛星の選定に加え、[35]これら3つのミッションはアリアンスペースの打ち上げロケットで打ち上げられた最初の欧州科学ミッションであり、これにより欧州は打ち上げサービスの自主性を獲得した。[36] [37]これに加えて、科学ミッションの長期計画が欠如していたことや、NASAによる国際太陽極軌道ミッション（後にユリシーズと命名）の予算削減により、[38] ESAが他の機関や組織から独立して長期間にわたってミッションを継続的に計画できる長期科学プログラムの開発が促進された。[38] [39] ESAの科学局のリーダーシップと諮問構造は、プログラムの設立直前に変更された。1970年代には、LPACの後継となったESAの科学諮問委員会（SAC）がすべての科学事項について事務局長に助言した。天文学作業部会（AWG）と太陽系作業部会（SSWG）も事務局長に直接報告していた。[40] 1980年代初頭、SACは宇宙科学諮問委員会（SSAC）に置き換えられ、AWGとSSWGの進展について科学局長に報告する任務を負った。[41]さらに、元SAC議長のロジェモーリス・ボネが1983年5月にトレンデレンブルグに代わり科学局長に就任した。[42]
ホライゾン2000
処方
「過去25年間、宇宙科学は開拓と探究の段階から、しっかりと確立された基礎科学の成熟した分野へと進歩しました。科学の発展の最前線におけるヨーロッパの地位を固めるために、今後数十年間のヨーロッパの宇宙科学の主な推進力は何であるべきかを特定する時が来ています。」
ホライズン2000調査委員会、1984年[43]
1983年11月から12月にかけて、ESAは、1983年後半にボネがSPCに提出したコミュニティ主導のプログラムのアイデアに基づいて、ヨーロッパの科学コミュニティに対して最初の公募ミッション提案を行った。[44] [45] [46]この公募では68件の提案が寄せられ、そのうち30件は天文学の分野、34件は太陽物理学の分野で、その他4件のコンセプトも提出された。[ 46] [47] [48]当時のSRON所長ヨハン・ブリーカーが率いる特別「調査委員会」が招集され、[49] [50] SSAC、CERN、欧州科学財団、欧州南天天文台、国際天文学連合のメンバーで構成され、[51]提出された提案を検討した。[10] [52] 1984年初頭、調査委員会は一連のミッションの計画を策定した。計画は3つのカテゴリーに分けられ、長期にわたる実施期間で年間予算の2倍の費用がかかる「コーナーストーン」、年間予算1倍の中規模ミッション、年間予算の半分の費用がかかる小規模ミッションであった。[53] [54]科学プログラムの予算は1984年に年間1億3000万会計単位（MAU）で、1991年以降は年間7％の増加が提案され、その後予算は年間2億MAUに固定された。[55]中規模と小規模のカテゴリーは後に、予算の半分の費用がかかるミッションを表す単一の中規模カテゴリーに統合された。[56]このカテゴリーは、計画の公開された図で青いボックスとして表現されたことから、内部では「ブルーミッション」と呼ばれていた。[56]当初の計画の3つのコーナーストーンにはそれぞれ、競合する提案が満たすことを目指す特定の科学分野が割り当てられ、[54]中規模ミッションの目的は、ミッション提案と並んで競争的に選択されるように残されました。[56] [57] [58]選ばれたコーナーストーンは、彗星サンプルリターンミッション、X線分光ミッション、サブミリ波天文学ミッションでした。[59] [60] [61]財政的および技術的な欠陥のために選ばれなかったが、調査委員会によってホライズン2000の後の可能性があると言及されたコーナーストーンの目的には、太陽探査機、火星ローバー、および2次元干渉計が含まれていました。 ミッション。[62]
調査委員会の最終会議は1984年6月にヴェネツィアのサン・ジョルジョ・マッジョーレで開催され、「ホライズン2000」計画が当時のESA事務局長エリック・クイストゴーとヨーロッパの科学界の主要メンバーに提示された。[54] [63] [64]ホライズン2000の大まかな目的は、科学的知識を拡大し、ヨーロッパを宇宙科学の発展の中心地として確立し、ヨーロッパの科学界に機会を提供し、宇宙技術産業の革新を促進することであった。[65]会議では、SSWGによって提示された追加の4番目のコーナーストーンが採択されました。太陽地球科学プログラム（STSP）は、太陽・太陽圏観測所とクラスター提案で構成され、ホライズン2000の下で打ち上げられる最初のミッションとなりました。[66] [67]クイストゴーは、1985年にローマで開催された閣僚理事会でホライズン2000計画を提示し、1991年までの7％の要求ではなく、1989年までの予算のわずか5％の増加で承認されました。 [64] [68] [69]これはホライズン2000の目的の約半分に資金を提供するのに十分でした。[69]しかし、1990年にハーグで開催された閣僚理事会では、1994年までの5％の年間増加の延長が承認され、すべてのホライズン2000ミッションに全額資金が提供されました。[70] [71] [72]
実装
X線多鏡ミッション（XMM）は、1985年6月にリンビーで開催されたESAのワークショップで、X線分光の基礎となるミッションとして考案され、 12台の低エネルギー望遠鏡と7台の高エネルギー望遠鏡を備えた宇宙観測所で構成されていました。 [73]実用的な制約により、ミッションのペイロードは1987年までに全体で7台の望遠鏡に削減されましたが、[74] EXOSATの成功により、ミッション計画者は宇宙船を非常に偏心した軌道に配置することでミッションの観測効率を改善しました。[75] [76]これにより、宇宙船のペイロードは、それぞれ反射面積が1,500 cm 2の3台の大型望遠鏡という最終設計にまで削減されました。[75] [77] 1986年までに、STSPコーナーストーンのコストは割り当てられた400MAUの予算を超えると予測され、[78] [79] 、1986年2月の会議で、SPCはコーナーストーンをキャンセルし、代わりにSOHO、クラスター、ケプラー 火星探査機提案の中から中規模ミッションを選択する可能性が提示されました。 [78] [80]この提案はSSACのメンバーの間で人気を集めていました。[81]その前の月に発生したスペースシャトルチャレンジャー号の事故は、SOHOがシャトルで打ち上げられる予定だったため、手続きに影響を及ぼしました。[82]それにもかかわらず、SSWG、SSAC、SPCは、SOHOの範囲を縮小し、クラスターを3機の宇宙船に制限することで、STSPの基礎となる計画への取り組みを再確認し、 [83] [84] NASAと1986年10月に協力協定を締結して、ミッションのコストを削減しました。NASAはSOHOのテスト、打ち上げサービス、運用を提供し、さまざまな科学機器を提供しました。[85] [86]一方、エクエーターミッションをキャンセルし、アメリカの科学機器を搭載した4機目のクラスター宇宙船を採用しました。[87] [b]
最初の中型クラスのミッションは、ホライズン2000に先立つ1982年にESAによって策定された提案の中から選ばれた。[89]アメリカのカッシーニ宇宙船に便乗するタイタン探査機は、アメリカとヨーロッパの科学者グループによって提案され、[89]アメリカとヨーロッパのLYMAN紫外線観測衛星とQUASAT超長基線干渉計観測衛星とともに最終候補に選ばれた。 [90] [91] [92]ヨーロッパとソ連のベスタ複数回フライバイ小惑星ミッションとGRASPガンマ線観測衛星が競合したが、[93] [94] AWGとSSWGによって拒否された。[92] [95]チャレンジャー号の事故による予算削減によりNASAがLYMANとQUASATへの支援を撤回せざるを得なくなった後、[96] 1988年11月にSPCはタイタン探査機を選定し、[92 ]会議に出席したスイスの天文学者の提案により、1655年にタイタンを発見したクリスティアーン・ホイヘンスに敬意を表してホイヘンスと改名した。 [97] 1989年6月の第2回中型ミッションの競争では、アメリカとヨーロッパの機関のコンソーシアムが、その年のNASAのエクスプローラーズ・プログラムから選定を逃していたアメリカ核天体物理学探査機(NAE) [98]とGRASPを組み合わせたガンマ線観測所INTEGRALを提案した。[99] NASAはこの提案を支持し、後にロシア科学アカデミーは、ミッションでの観測時間と引き換えにプロトンロケットでの打ち上げを提案した。 [100] [101] NASAのミッションへの関与とその資金源に関する懸念にもかかわらず、[102] INTEGRALは1993年6月にSPCによって選ばれ、NASAはディープ・スペース・ネットワーク・サービスと分光計を提供した。[103] [104]これに応じて、INTEGRALはNASAによって競争なしでエクスプローラーミッションに選ばれた。[105]このことは、ミッション用に設計された分光計の感度に関する懸念とともに、NASAの諮問機関の間で物議を醸した。[105] [106] 1994年9月、ESAとNASAは、資金援助の不足を理由に、分光計へのNASAの関与を終了することを決議した。[107] CNES すぐに財政的負担を引き受け、新しい分光計の設計と製造を主導した。[108]
ロゼッタとFIRSTは1993年11月に第3、第4のコーナーストーンミッションとして選定され、 [109]後者のミッションは最終的にハーシェル宇宙望遠鏡と改名された。 COBRAS/SAMBAは後にプランクと改名され、1996年7月に第3の中型ミッションとして選定された。 [110] [111] 2016年12月現在、3つのコーナーストーンミッションと1つの中型ミッションを含む4つのホライズン2000ミッションが運用中である。
ホライゾン 2000 プラス
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ホライズン2000プラスは、 1990年代半ばに準備されたホライズン2000プログラムの延長であり、1995年から2015年の期間にミッションを計画していました。[112]これには、2013年に打ち上げられた星図作成のGAIAと、 2018年に打ち上げられた水星へのベピコロンボミッションという2つのさらなる基礎ミッション、そして将来のLISAの技術をテストするために2015年に打ち上げられた技術実証機LISAパスファインダーが含まれていました。
Horizon 2000 および Plus ミッションはすべて成功しましたが、最初のCluster は1996 年に打ち上げロケットが爆発して破壊されました。代わりのCluster 2が製造され、2000 年に打ち上げられました。
宇宙のビジョン
宇宙ビジョン 2015-2025 は、ESA の宇宙科学ミッションの長期計画の現在のプログラムです。アイデアとコンセプトの最初の募集は 2004 年に開始され、その後パリでワークショップが開催され、天文学と天体物理学、太陽系探査、基礎物理学という幅広い主題の下で宇宙ビジョンのテーマをより完全に定義しました。2006 年初頭までに、4 つの主要な質問に基づいた 10 年計画の策定が行われました。
2007 年 3 月にミッションのアイデア募集が正式に発表され、19 件の天体物理学、12 件の基礎物理学、および 19 件の太陽系ミッションの提案が提出されました。
大人数クラス
大型（Lクラス）ミッションは、もともと他のパートナーと協力して、ESA固有のコストが9億ユーロを超えない範囲で実行することが意図されていました。しかし、2011年4月、米国の予算圧力により、 L1ミッションでNASAと期待されていた協力が現実的ではないことが明らかになりました。そのため、ダウンセレクションは延期され、ESAがリーダーシップをとり、限られた国際的参加を得るという前提でミッションの範囲が再定義されました。[113] Cosmic Visionでは、3つのLクラスミッションが選ばれています。JUICE （ 2023年4月に打ち上げられる木星とガニメデの周回衛星）、Athena（2035年の打ち上げが予定されているX線天文台）です。[114]および2035年に打ち上げが予定されている宇宙重力波観測所LISA 。 [115] 2024年4月、ESAは、次の大規模ミッション（L4）の科学的根拠として、またESAの「Voyage 2050」ビジョンからの最初のものとして、土星のいくつかの衛星のツアーを含む土星系へのミッションを特定しました[116]。
中級クラス
中規模クラス（M クラス）のプロジェクトは比較的独立したプロジェクトであり、価格上限は約 5 億ユーロです。最初の2つのMクラスミッション、すなわち太陽を間近に観測する太陽 物理学ミッションのソーラー・オービター[117]と、暗黒エネルギーと暗黒物質の研究を目的とした可視から近赤外線の宇宙望遠鏡であるユークリッド[118]は、 2011年10月に選定された。[119] 太陽系外惑星の探索と恒星の振動の測定を目的としたミッションであるPLATOは、 EChO、LOFT、MarcoPolo-R、STE-QUEST [121 ]を抑えて2014年2月19日に選定された。 [120] 4番目のMクラスミッションの提案が2015年3月に予備的に選考された後、さらなる研究のために選定された3つのミッション提案の最終候補リストが2015年6月4日に発表された。[122] [123] [124]最終候補リストには、THORプラズマ観測衛星とXIPE X線観測衛星が含まれていた。[124]近くの太陽系外惑星の通過を観測してその化学組成と物理的状態を決定する宇宙天文台ARIEL [124]は、最終的に2018年3月20日に選定された。 [ 125] [126] 5番目のMクラスミッションの競争は2021年6月に終了し、最終的にEnVision金星探査機が2031年の打ち上げに選定された。 [127]他の2つの提案は、SPICA遠赤外線観測所とTHESEUSガンマ線観測所であった。[128]
少人数制クラス
小型ミッション（Sクラス）は、ESAのコストが5000万ユーロを超えないことが想定されている。ミッション提案の最初の募集は2012年3月に行われ、優勝した提案は2017年までに打ち上げ準備が整っている必要がある。[129]約70通の意向書が提出された。[130] 測光法で太陽系外惑星を探すミッションであるCHEOPSは、2012年10月に最初のSクラスミッションに選ばれ、2019年秋に打ち上げられる予定である。[131] [132]地球の磁気圏と太陽風の相互作用を研究するためのESAと中国科学院の共同ミッションであるSMILEは、2015年6月に13の競合提案の中から2番目のSクラスミッションに選ばれた。[133] 2023年6月現在、SMILEは2025年5月に打ち上げられる予定である。[134]
ファーストクラス
2018年5月16日のESA科学プログラム委員会（SPC）ワークショップでは、一連の特別機会ファストクラス（Fクラス）ミッションの創設が提案された。これらのFクラスミッションは、M4から始まる各Mクラスミッションと共同で打ち上げられ、ミッションでカバーされる科学的トピックの範囲を広げるために「革新的な実装」に重点を置くことになる。Fクラスミッションをコズミックビジョンプログラムに含めるには、科学予算の増額が必要になる。[135] Fクラスミッションは、選定から打ち上げまで10年未満で、重量が1,000kg未満でなければならない。[136]最初のFクラスミッションであるコメットインターセプターは、2019年6月に選定された。[137] [138] 2022年11月2日、ESAはFクラスミッションARRAKIHSを2030年代初頭に打ち上げると発表した。[139]
チャンスのミッション
ESAは時折、他の宇宙機関が主導する宇宙ミッションに貢献する。機会ミッションにより、ESAの科学コミュニティは比較的低コストでパートナー主導のミッションに参加することができる。機会ミッションのコストは5000万ユーロが上限である。[140] ESAの機会ミッションには、ひので、IRIS、MICROSCOPE、PROBA-3、XRISM、ExoMars、アインシュタイン探査機、およびMMXへの貢献が含まれる。[140]日本のJAXAミッションであるSPICA （宇宙論および天体物理学のための宇宙赤外線望遠鏡）への貢献は、 Cosmic Vision内の機会ミッションとして評価された。もはやその枠組みでは考慮されていないが、[141] SPICAはM5で検討されているミッション提案の1つであった。
航海2050
ESA科学プログラムの次のキャンペーンはVoyage 2050で、2035年から2050年にかけて実施される宇宙科学ミッションを対象とする。計画は2018年12月に上級委員会を任命し、2019年3月にホワイトペーパーの募集を開始した。[142]
この計画では現在、3つの大規模クラスと6～7つの中規模クラスのミッションが予定されており、さらに小規模なミッションや機会ミッションも計画されている。[143] 2021年6月11日、上級委員会はVoyage 2050計画を発表し、次の3つの大規模クラスミッションについて以下の科学テーマを推奨した。[144]
- 巨大惑星の衛星 -海を持つ巨大ガス惑星の衛星へのミッション。
- 温帯太陽系外惑星から天の川まで - 太陽系外惑星の特徴を明らかにするか、天の川の形成史を調査するミッション。
- 初期宇宙の新たな物理的探査 -宇宙マイクロ波背景放射、重力波、またはその他の基本的な天体物理学的現象を通じて初期宇宙を調査するミッション。
ミッション
ホライゾン2000
- コーナーストーン 1 – SOHO、1995 年 12 月打ち上げ、運用中–宇宙天気予報にリアルタイム データを提供するESA とNASA の 共同太陽観測ミッション。
- コーナーストーン 1 -クラスター、1996 年 6 月に打ち上げられ、失敗-地球の磁気圏を調査するために 4 機の同一の宇宙船を使用した地球観測ミッション。打ち上げに失敗。
- 再打ち上げ -クラスター II、2000 年 7 月と 8 月に打ち上げられ、運用中- 交換ミッションは成功しました。
- コーナーストーン 2 – XMM-ニュートン、1999 年 12 月に打ち上げられ、運用中–宇宙のあらゆる X 線源を研究するX 線 宇宙観測所。
- コーナーストーン 3 –ロゼッタ、2004 年 3 月に打ち上げられ、完了– 67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ探査機ミッション、彗星とその進化を研究。
- コーナーストーン 4 –ハーシェル、2009 年 5 月に打ち上げられ、完了–一般天文学のための赤外線宇宙観測ミッション。
- 中型1号 -ホイヘンス、1997年10月打ち上げ、完成-カッシーニ-ホイヘンス計画のタイタン着陸機コンポーネント。太陽系外への最初の着陸。
- ミディアム 2 – INTEGRAL、2002 年 10 月打ち上げ、運用中– ガンマ線宇宙観測衛星。X 線および可視波長の観測も可能。
- 中型3号 -プランク、2009年5月打ち上げ、完了-宇宙マイクロ波背景とその異方性をマッピングした宇宙論ミッション。
ホライゾン 2000 プラス
- ミッション 1 -ガイア、2013 年 12 月打ち上げ、運用中-天の川銀河の 10 億を超える物体の位置と距離を測定する天体測定ミッション。
- ミッション 2 - LISA パスファインダー、2015 年 12 月打ち上げ、完了- Cosmic Vision LISA 重力波観測ミッションの技術の実証。
- ミッション3 -ベピコロンボ、2018年10月打ち上げ、運用中- それぞれ運用中の2機の独自の宇宙船を使用した、 ESAとJAXAの共同水星偵察ミッション。
宇宙のビジョン
- L1 – JUICE、2023年4月に打ち上げられ、2031年に軌道投入される。運用中–木星周回ミッション。ガリレオ衛星 エウロパ、ガニメデ、カリストの調査に重点を置く。
- L2 –アテナ、2035年打ち上げ、将来のX線宇宙観測ミッション。XMM-ニュートン望遠鏡の後継として設計。
- L3 – LISA、2035年に打ち上げ予定、将来的には初の専用重力波宇宙観測ミッション。
- M1 –ソーラーオービター、2020年2月に打ち上げられ、運用中– 太陽観測ミッション。近日点0.28天文単位における太陽のリモートセンシングとその場研究を行うように設計されています。
- M2 –ユークリッド、2023年7月打ち上げ、運用開始–暗黒物質と暗黒エネルギーに焦点を当てた可視および近赤外線宇宙観測ミッション。
- M3 – PLATO、2026年に打ち上げ予定、太陽系外惑星の発見と観測を目的とした、将来的なTESSのような宇宙観測ミッション。
- M4 – ARIEL、2029年打ち上げ、将来– 既知の太陽系外惑星の大気を調査する赤外線宇宙観測ミッション。
- M5 – EnVision、2031年に打ち上げ、将来的には金星の地図作成ミッション。[127]
- S1 – CHEOPS、2019年12月打ち上げ、運用中–既知の太陽系外惑星の研究に焦点を当てた宇宙観測ミッション。
- S2 – SMILE、2025年5月に打ち上げ、将来的にはESAとCASの 共同地球観測ミッションとして、惑星の磁気圏と太陽風の相互作用を研究する。
- F1 –コメットインターセプター、2029年に打ち上げ予定、将来
- F2 – ARRAKIHS、2030年代初頭に打ち上げ、将来–矮小銀河と恒星の流れを調査するために、100個の近傍銀河とその周囲を調査します。
タイムライン
参照
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参考文献
注記
出典
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は本日、新しい小型科学プログラムミッション「クフ」の焦点は、他の恒星の周りの惑星の研究になると発表しました。[...] このミッションは、3月の小型ミッション募集に応募された26の提案から選ばれました[...] 科学プログラムにおける将来の小型ミッションは、科学界からの新しいアイデアに柔軟に対応できるよう、低コストで迅速に開発されるべきです。
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天文学ワーキンググループ (AWG) は、主に宇宙科学諮問委員会 (SSAC) に科学的助言を提供します。[...] ワーキンググループの議長は、SSAC のメンバーでもあります。
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太陽系および探査ワーキンググループ (SSEWG) は、主に宇宙科学諮問委員会 (SSAC) に科学的助言を提供します。 [...] ワーキンググループの議長は、SSAC のメンバーでもあります。
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- ^ ab ESA 2015、「科学局内の科学プログラムには、2つの主な目的があります。1つは、科学コミュニティに、ヨーロッパの宇宙における能力を維持するために可能な限り最高のツールを提供すること、もう1つは、産業界と科学コミュニティにおける技術革新を促進し、打ち上げサービスと宇宙船の運用を維持することにより、ヨーロッパの宇宙能力と関連インフラストラクチャの持続可能性に貢献することです。」
- ^ Cogen 2016、221 ページ、「すべての加盟国は必須プログラムに参加する必要があります [...] 現在、ESA の必須プログラムは、一般予算、技術研究プログラム、科学プログラム、および ESA の技術および運用インフラストラクチャの下で実行されています。」
- ^ ESA 1995、「...これは唯一の必須プログラムです。[...] 1975年にESROとELDOが合併してESAが設立されたとき、機関の科学プログラムは必須であるべきであると直ちに決定されました。」
- ^ ESA 2015、「すべての加盟国は、国民純生産（NNP）に比例配分して拠出することで、予算の安定性を確保し、科学的目標の長期計画を可能にします。このため、科学プログラムは「必須」と呼ばれています。
- ^ ESA 2015、「長期科学計画とミッションコールは、ボトムアップのプロセスを通じて確立されます。これは、宇宙科学コミュニティの意見やピアレビューによる幅広い参加に依存しています。ESA 科学プログラムは、何よりも科学主導です。」
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宇宙科学諮問委員会 (SSAC) は、ESA の必須科学プログラムに含まれる宇宙科学に関するすべての事項について、科学局長 (D/SCI) に諮問する上級諮問機関です。
- ^ Cogen 2016、219ページ、「評議会は、必須の科学プログラムに関連するあらゆる問題を扱う科学プログラム委員会の設立に責任を負っている。」
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- ^ ESA 2013、「これらのプロジェクトは、公募の仕組みを使用して特定および選択されます。適切であり、プログラムの目標と制約に適合する場合はいつでも、ESA は新しい科学ミッションの提案を募集します。」
- ^ ab ESA 2013、「この公募には、科学的目標、規模、ミッションのコスト、プログラムおよび実装の詳細が記載されています。[...] ミッションは、小規模 (S クラス)、中規模 (M クラス)、大規模 (L クラス) の 3 つのカテゴリに分類され、その規模は取り組む科学的目標、そして最終的には必要なコストと開発時間を反映しています。」
- ^ ESA 2013、「ESA のさまざまな専門家による科学諮問委員会が提出された提案を評価します。[...] ESA のエンジニアもミッションの実現可能性の初期評価を行います。[...] フェーズ 0: ミッションの分析と特定...」
- ^ ab Bonnet 2004、203 ページ、「通常の選定サイクルに従い、作業部会を通じて、ESA は 1984 年から 1985 年にかけて実現可能性調査を実施し、続いて 1986 年にフェーズ A の選定を行った。」
- ^ ESA 2013、「これは、ミッションを実現するために開発する必要がある新しいテクノロジーを特定します。これらの研究の大部分は、ESA の同時設計施設 (CDF) で内部的に実施されます。」
- ^ ab ESA 2013、「その後、委員会はどのミッションを「フェーズ A」に進めるかについて勧告を行います。[...] 通常、フェーズ A の調査では 2 つまたは 3 つのミッションが絞り込まれ、各ミッションに対して 2 つの競争的な産業契約が締結されます。フェーズ A では、ミッションの予備設計が行われます。」
- ^ ESA 2013、「フェーズ B; 予備定義、フェーズ C; 詳細定義、フェーズ D; 認定および生産、フェーズ E; 利用、フェーズ F; 廃棄...」
- ^ ab ESA 2013、「結果は再びパリでさまざまな委員会に提示され、各ミッションにどの提案が選ばれるかの最終決定が下されます。[...] 最終的には、ミッションの「採用」と、実装フェーズ全体の責任者となる 2 つの産業請負業者のうちの 1 つが選ばれることにつながります...」
- ^ Bonnet 2004、203～204ページ、「タイタン探査機は、1988年11月にESAのSCPによって、VESTA、LYMAN、QUASAT、GRASPという他の4つのミッションに対抗して、ホライズン2000の最初の「ブルー」ミッションとして最終的に選ばれました。」
- ^ Krige 他 2000、34 ページ、「欧州宇宙機関を設立する条約は、1975 年 5 月 30 日にヨーロッパ 10 か国によって署名されました [...] 同時に、全権大使会議は 10 の決議を含む最終文書を採択しました。これにより、ESRO と ELDO から ESA への移行が考慮されました...」
- ^ Cogen 2016、217ページ、「ESAは、1975年5月30日の欧州宇宙機関設立条約により、ELDOとESROを合併して、1975年に現在の形で設立されました。」
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1975年5月31日に設立されたESAは、欧州宇宙研究機関 (ESRO) と欧州ロケット開発機構 (ELDO) の合併により誕生しました。
- ^ Krige et al. 2000、40 ページ、「天文学は ESRO で大きな打撃を受け、1970 年に LPAC によって優先順位が明確に下げられました。」
- ^ ab Bonnet 2004、201 ページ、「1970 年の長期計画会議で、LPAC は、当時は費用がかかりすぎて ESRO の財政能力を超えていると考えられたため、惑星探査ミッションを計画しないことを決定しました。NASA またはソ連との協力は、ヨーロッパが太陽系の探査に参加する唯一の選択肢でした。」
- ^ Bonnet 2004、201～202 ページ、「この方針からの最初の変更は、ESA の科学ディレクターであるエルンスト・トレンデレンブルグの提案であり、それに続いて 1980 年に ESA の SPC が、1986 年 3 月にハレー彗星が太陽の近くに戻った際にハレー彗星への高速フライバイ ミッションを開始するという前向きな決定を下しました。」
- ^ ab Bonnet 1995、9 ページ、「これら 2 つの出来事は、1980 年から 1983 年の間に行われた一連の決定を説明しています。ジョットとヒッパルコスは 1980 年に SPC によって選択され (天文学と太陽系ミッションの間で再び決定するのは非常に困難でした)、ISO は 1983 年 3 月に選択されました。」
- ^ Bonnet 1995、9 ページ、「この危機は、1979 年のクリスマスイブに初めて打ち上げに成功し、ヨーロッパに宇宙へのアクセスの完全な自治権を与えたアリアンの到来と同時期に発生した。[...] 3 つのミッションはすべてアリアン ロケットを使用するもので、当初はヨーロッパのみのミッションであった。」
- ^ Bonnet 2004、202 ページ、「ジョット (このミッションに付けられた名前) は、1985 年 7 月 2 日に打ち上げられたアリアネ 1 号という独自の打ち上げロケットを使用して太陽系を探査した最初の純粋なヨーロッパのミッションでした。」
- ^ ab Bonnet 1995、9 ページ、「ISPM 危機は、大西洋を越えた相手国が署名した協定の脆弱性を初めて認識した彼らの目を開かせた。協力の基礎を確立する公式文書である了解覚書は、欧州側では拘束力を持つものであったが、アメリカ側では異なる解釈がなされ、NASA の予算はホワイトハウスと議会で毎年議論されることになった。」
- ^ Bonnet 1995、10 ページ、「1983 年、ESA は長期的な展望と、科学コミュニティが将来に向けてより良く準備できるようにする何らかの取り組みなしに、プロジェクトを次々と選択するという既存の方法を継続することはできないことが明らかになりました。ESA にも、宇宙科学の長期プログラムが必要でした。」
- ^ Krige 他 2000、39 ページ、「DG は LPAC を、すべての科学的事項について DG に直接報告する SAC (科学諮問委員会) に置き換えました [...] 生命科学ワーキング グループ (LSWG) と材料科学ワーキング グループ (MSWG) も AWG と SSWG に追加され、すべてのワーキング グループが DG に報告するようになりました。」
- ^ Krige 他 2000、43 ページ、「以前はすべての科学事項について事務局長に助言していた SAC は、現在 SSAC (宇宙科学諮問委員会) に改組されました。その役割は、AWG および SSWG が対象とする活動について科学プログラム局長に助言することになりました。」
- ^ Krige et al. 2000、43 ページ、「ESRO とその後 ESA で約 20 年間を過ごした、活発で物議を醸した人物であるエルンスト・トレンデレンブルグは、1983 年 5 月 1 日に、1978 年から 1980 年まで SAC の議長を務めたフランスの宇宙科学者ロジェ・ボネに代わり、科学プログラム ディレクターに就任しました。」
- ^ Bleeker 他 1984、3 ページ、「過去 25 年間で、宇宙科学は開拓と探究の段階から、基礎科学の確立された成熟した分野へと進歩しました。科学開発の最前線におけるヨーロッパの地位を固めるために、今後数十年間のヨーロッパ宇宙科学の主な推進力は何であるべきかを特定する時が来ています。」
- ^ Bleeker et al. 1984、V ページ、「この文書で提案されている長期計画につながった研究は、1983 年 9 月に科学プログラム ディレクターによって開始され、さまざまな基礎科学分野の科学者で構成される調査委員会によって調整されました。」
- ^ Krige et al. 2000、43 ページ、「ボネットは 1983 年 10 月の SPC の会議で彼のアイデアを発表しました。科学界はミッションのコンセプトを提案するよう求められ、天文学と太陽系科学のさまざまな分野をカバーする専門家チームによって評価されることになります。」
- ^ ab Bonnet 1995、10 ページ、「1983 年秋に出されたミッションコンセプトの募集に続いて、ヨーロッパの科学コミュニティは約 68 件の提案で応えました (表 2)...」
- ^ Krige et al. 2000、44 ページ、「この演習では 68 のミッション コンセプトが作成され、そのうち 33 は天文学、35 は太陽系科学に関するものでした。」
- ^ Bonnet 1995、10 ページ、「Horizon 2000; 1983 年 11 月 2 日 – 12 月 31 日; 天文学 30; 太陽物理学 34; その他の提案 4; 提案総数 68」
- ^ Harvey 2003、210 ページ、「NASA は、ヨハン・ブリーカー率いる科学者チームを採用し、ミッションのコンセプトを募集しました。そのコンセプトは広く支持され (70 件の応募がありました)...」
- ^ Bleeker 他 1984、V ページ、「Johan Bleeker、調査委員会委員長」
- ^ ESF および NRC 1998、36 ページ、「SSAC は調査委員会の中核を形成しました。調査委員会の会員には、SSAC に加えて、欧州科学財団、Centre d'Études et de Recherches Nucléaires (CERN)、欧州南天天文台 (ESO)、および国際天文学連合 (IAU) が含まれます。」
- ^ Krige et al. 2000、43 ページ、「彼らの提案は調査委員会によって評価され、1985 年から 2004 年までの世界規模のモデル プログラムが作成されます。」
- ^ Krige 他 2000、44 ページ、「Horizon 2000 の理念は、プロジェクトを 3 つのクラスに分けることでした。つまり、年間予算の 2 倍の費用がかかり、準備期間が長い基礎プロジェクト、年間予算の 1 倍の費用がかかり、当時の最新ミッションである Giotto、Hipparcos、Ulysses などのクラスである中規模プロジェクト、年間予算の 0.5 倍の費用がかかり、通常は国際プログラムへの参加である低コスト プロジェクトです。」
- ^ abc Harvey 2003、210 ページ、「最終的に、委員会は、しばしばHorizon 2000 と呼ばれる Space Science Horizon 2000 という報告書を作成しました。これは、長年にわたってさまざまな分野で宇宙科学を大幅に進歩させるプロジェクトである「基礎」ミッションの原則を採用しました。」
- ^ Krige et al. 2000、44 ページ、「プログラムの総予算は 1991 年から年間 200 MAU (1983 年の価格) に設定され、このレベルは 1984 年の予算 (約 130 MAU) に対して年間 7% の増加で達成される予定でした。」
- ^ abc Bonnet 2004、203 ページ、「さらに、Horizon 2000 では、選定プロセスのどの段階でも、中規模または「青」のミッションを導入する可能性が提示されました。これは、計画の元の図で青いボックスとして表されていたため、そのように呼ばれています。そのコストは、年間予算の半分以下です。」
- ^ Bleeker 他 1984、6 ページ、「主要ミッションをプログラムの「基礎」として確立した後、長期プログラム全体の中で、典型的だがまだ特定されていない中規模および小規模のミッションをいくつか用意することになります [...] これらの小規模ミッションの詳細な特定と選択は、適切な時期に行われ、確立された競争手順に従います。」
- ^ Bonnet 1995、10 ページ、「さらに、この計画には小規模および中規模のプロジェクトも含まれていましたが、分野を事前に除外することはなく、コーナーストーンから直接「サービス」を受けていないコミュニティでも、定期的に発表される「アイデア募集」に応えて参加する余地がありました。」
- ^ Krige 他 2000、44 ページ、「天文学者は、高エネルギー天体物理学用の第 3 世代の観測衛星を構築することを目的とした X 線分光ミッションを選択しました。彼らの 2 番目の基礎は、サブミリメートル ヘテロダイン分光法の分野でした [...] 太陽系科学者に関しては、彼らの基礎の 1 つは、ジョットの業績に基づいて構築され、原始的な天体 (彗星と小惑星) へのミッションと、元の物質の持ち帰りを含みました。」
- ^ Bleeker 他 1984、10 ～ 11 ページ、「4 つの基礎となるのは、太陽地球圏計画 (STP) [...] 原始天体探査ミッション (原始物質の回収を含む) [...] 0.1 ～ 20 keY の分光研究のための高スループット X 線ミッション [...] 高スループット ヘテロダイン分光ミッション...」
- ^ Bonnet 1995、10 ページ、「いわゆる『コーナーストーン』は、太陽地球物理学 (STSP)、彗星科学 (CNSR、現在はロゼッタと呼ばれています)、X 線 (XMM)、およびサブミリ波天文学 (FIRST) の 4 つの領域で承認されました。」
- ^ Bleeker 他 1984、11 ページ、「これら 4 つの要素のフォローアップとして、2004 年の地平線の向こうに他の主要な推進力があることをすでに特定できます。これらは、太陽地球物理学におけるソーラー プローブと太陽同期軌道外黄道ミッション、惑星領域における火星探査車、そして天文学における可視、赤外線 (IR)、ミリメートル (mm) 波長領域での高空間解像度を実現する 2 次元干渉計です。これらの推進力は、技術的および財政的な理由により、現在のプログラムの範囲を超えています...」
- ^ Krige 他 2000、44 ページ、「専門家チームが報告書を準備した後、1984 年 5 月 30 日から 6 月 1 日まで、ヴェネツィアのサンジョルジョ島でヨーロッパの宇宙科学コミュニティの主要メンバーによる歴史的な会議が開催され、メンバー間の選択が統合され、Horizon 2000 と名付けられた長期計画が作成されました。」
- ^ ab Bonnet 1995、10 ページ、「...調査委員会といくつかのトピックチームが結成され、ESA の当時の事務局長 Erik Quistgaard 氏への勧告を策定し、1985 年 1 月にローマで閣僚理事会に提出しました。」
- ^ ESA 1995、「プログラムの目標は、基礎科学知識の進歩に貢献すること、宇宙科学の世界的な発展におけるヨーロッパの主要参加者としての地位を確立すること、ヨーロッパの科学コミュニティに最前線の研究機会をバランスよく分配すること、革新的な産業の発展に向けた主要な技術的課題を提供することである。」
- ^ ESF および NRC 1998、52 ページ、「1984 年 5 月にイタリアのベニスで開催された調査委員会の最終会議では、当初は 3 つの基礎計画のみが予定されていました。そのため、SOHO および Cluster ミッションから成る 4 番目の計画が太陽系作業部会の議長によって導入されたときは驚きました。[...] この基礎計画は太陽地球科学プログラム (STSP) と呼ばれていました...」
- ^ Krige 他 2000、44 ページ、「2 つ目は、当初の概要では予測されていなかったが、ヴェネチア会議でこっそりと導入され、太陽およびプラズマ物理学の分野をカバーした。これには、SOHO と Cluster という 2 つの既存の提案を組み合わせることが含まれていた。」
- ^ Krige et al. 2000、44 ページ、「その結果、出席者は 1985 年から 1989 年にかけて、義務的プログラムのレベルを実質的に毎年 5% 増加させることに合意した。」
- ^ ab ESA 1995、「ホライズン 2000 の実施には、加盟国による特別な財政努力が必要であり、1985 年から 1992 年に定常状態になるまで、毎年 7% の段階的な予算増加に相当しました。ローマでの閣僚級理事会会議では、1989 年まで毎年 5% の緩やかな増加が承認され、要求された増加の約 50% が実現しました。」
- ^ ESA 1995、「ホライズン 2000 計画全体の実現は、1994 年まで年間 5% の進捗が維持されることに依存していました。この進捗は 1990 年 12 月に ESA 理事会によって承認され、ホライズン 2000 の完全実施への道が開かれました。」
- ^ Bonnet 1995、10 ページ、「...ESA の科学予算はインフレ率を上回る年間 5% の増額が認められ、[...] この増額は 10 年間にわたって実施される予定でした。」
- ^ Krige et al. 2000、44 ページ、「これはその後、ハーグでの閣僚会議で延長され、1992 年にはプログラムがほぼ 217 MAU のレベルに達することができました (1985 年の価格)。」
- ^ Lumb et al. 2012、1 ページ、「...1985 年 6 月にデンマークの Lyngby で開催された ESA ワークショップでのミッション プレゼンテーションで最高潮に達しました。この会議で発表された論文では、ミッション設計に 12 台の低エネルギー望遠鏡と 7 台の高エネルギー望遠鏡が含まれていました...」
- ^ Lumb et al. 2012、1 ページ、「1987 年に望遠鏡作業グループの報告書が提出されたとき、実際的な制約を考慮して、望遠鏡の数は 7 基という控えめな数にまで削減されていました。」
- ^ ab Lumb et al. 2012、1、4ページ、「このミッションは1994年に実施段階に承認され、高度に偏心した軌道で観測効率が向上したため、望遠鏡の数を減らすことができました。[...] 有効面積（1keV）; 1500 cm 2」
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線源の長時間にわたる中断のない観測には高度に偏心した軌道が有益であることが実証されたExosatの経験に続き、XMMはアリアン4ロケットを使用して48時間周期の軌道に乗せられることとなった。
- ^ ウィルソン 2005、206 ページ、「このミッションの核となるのは X 線望遠鏡です。これは 3 つの大きなミラー モジュールと、望遠鏡の中央チューブで固定された関連する焦点面機器で構成されています。」
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- ^ Krige 他 2000、219 ページ、「SPC は、チャレンジャー シャトルが破壊され、乗組員が死亡した (1 月 28 日) という劇的な事故の余波の中、1986 年 2 月 6 日に開催されました。この出来事は、STSP プログラムに新たな影を落としました。第一に、SOHO は最終的にスペース シャトルで打ち上げられると想定されていたためです...」
- ^ Krige 他 2000、217 ページ、「さまざまなオプションに関する激しい議論の末、SSAC は、スコープを縮小した SOHO と 3 機の宇宙船クラスターで構成される STSP ミッションを最終的に追求することに合意しました...」
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- ^ Krige 他 2000、219 ページ、「ESA は SOHO 宇宙船 (ペイロードの統合を含む) も開発し、NASA はテスト、打ち上げサービス、運用を提供する。ヨーロッパと米国の実験は SOHO と最初の Cluster 宇宙船に組み込まれる。」
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- ^ ESF および NRC 1998、55 ページ、「ESA の 1993 年 6 月の会議で、SPC は、ロシアがプロトン ランチャーを提供し、NASA が分光計機器を提供し、地上セグメントへの貢献を行うという国際協力に基づいて、INTEGRAL を ESA の M2 ミッションとして承認しました。」
- ^ Wilson 2005、236 ページ、「インテグラルは、1993 年に NASA の科学プログラム委員会によって M2 中規模科学ミッションとして選定されました。これは、ロシア (打ち上げ) と NASA (ディープ スペース ネットワーク地上局) の協力を得て、観測所として構想されました。」
- ^ ab ESF and NRC 1998、55 ページ、「INTEGRAL ミッションは、いくつかの理由により、依然として米国の幅広い支持や NASA の宇宙科学諮問プロセスにおける声高な支持を集めていませんでした [...] INTEGRAL は Explorer の競争において必要なピアレビューに一度も合格しなかったという認識...」
- ^ ESF および NRC 1998、55 ページ、「...一部の天体物理学者は、明るい離散的な線状放射源が検出されないことから、INTEGRAL 用に計画されている分光計の感度が十分でない可能性があると当初懸念していました。」
- ^ ESF と NRC 1998、55 ページ、「...NASA が米国の PI が期待する 7,000 万ドルのレベルで INTEGRAL をサポートできないことが次第に明らかになりました。[...] 最終的に 1994 年 9 月、ESA と NASA の会議で、NASA は米国の分光計 PI をサポートできないという結論に達しました。」
- ^ ESF および NRC 1998、55 ページ、「この提案は、フランスの国立宇宙機関である Centre National d'Études Spatiales (CNES) が、NASA の分光計撤退によって生じる財政的負担を引き受けることに同意したため可能になりました...」
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 ESA の科学プログラムに関連するメディアがあります。
- 欧州宇宙機関（ ESA）におけるESA科学プログラム計画サイクル
- 欧州宇宙機関における宇宙科学