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1958年以来、NASAは地球周回軌道またはそれ以上の軌道への無人ミッションを1,000回以上監督してきました。 [1] NASAは独自のミッションを開始し、民間セクターのミッションに資金を提供してきました。エクスプローラーズ・プログラム、ボイジャー・プログラム、ニュー・フロンティア・プログラムなど、NASAのミッションの多くは現在も進行中です。
ミッション一覧
探検家プログラム (1958年～現在)
エクスプローラー計画は50年以上前に開始されて以来、90以上のミッションを打ち上げており、NASAの低コストミッション計画の1つに成長しました。[2]
このプログラムは、国際地球観測年（1957-58年）中に科学衛星を軌道に乗せるという米陸軍の提案として始まった。しかし、その提案は米海軍のヴァンガード計画に取って代わられた。エクスプローラー計画は、 1957年10月のスプートニク1号の打ち上げ後、ソ連に追いつくために再開された。エクスプローラー1号は1958年1月31日に打ち上げられたが、この時点ではまだプロジェクトは陸軍弾道ミサイル局（ABMA）とジェット推進研究所（JPL）に属していた。[3]米国初の衛星であることに加えて、ヴァン・アレン放射線帯を発見したことでも知られている。[4]
エクスプローラー計画は後に NASA に移管され、NASA は、科学に重点を置いた人工衛星など、比較的小規模な宇宙ミッションの継続にこの名称を使い続けました。長年にわたり、NASA はさまざまな科学調査を運ぶエクスプローラー宇宙船シリーズを打ち上げてきました。
パイオニアプログラム（1958年～1978年）
パイオニア計画は、惑星探査を目的としたNASAの無人宇宙ミッションのシリーズである。この計画には数多くのミッションがあったが、最も有名なのは外惑星を探査し太陽系を離れたパイオニア10号とパイオニア11号である。いずれのミッションも、男性と女性を描いた金色のプレートと、探査機の起源と製作者に関する情報を載せており、将来地球外生命体がこの探査機を発見した場合に備えて用意されている。[5]
さらに、金星へのパイオニアミッションは、別々に打ち上げられた2つのコンポーネントで構成されていました。パイオニア・ヴィーナス1号（パイオニア・ヴィーナス・オービター）は1978年5月に打ち上げられ、1992年まで軌道上に留まりました。パイオニア・ヴィーナス2号（パイオニア・ヴィーナス・マルチプローブ）は1978年8月に打ち上げられ、4つの小型探査機を金星の大気圏に送り込みました。[6]
エコー計画（1960年～1964年）
エコー計画は、最初の受動通信衛星実験でした。各宇宙船は金属化されたバルーン衛星で、宇宙で膨らませてマイクロ波信号の受動反射器として機能しました。通信信号は地球上の1地点から別の地点に反射されました。[7] NASAのエコー1衛星は、ミネソタ州ノースフィールドのギルモア・シェルダール社によって製造されました。 1960年5月13日にエコー1を搭載したデルタロケットが故障した後、別のトールデルタによってエコー1Aが軌道に乗せられ、[8] [9]最初のマイクロ波送信が1960年8月12日に受信されました。
エコー2号は直径41.1メートル（135フィート）の金属化PETフィルム気球で、エコー計画で打ち上げられた最後の気球衛星でした。[10]気球の滑らかさと球形度を向上させるために改良された膨張システムを使用しました。[11] 1964年1月25日にトール・アジェナロケットで打ち上げられました。
レンジャー計画（1961年～1965年）
レンジャー宇宙船
レンジャー計画は、1960年代に米国が実施した一連の無人宇宙ミッションであり、月面の初めての拡大画像を取得することを目的としたものであった。レンジャー宇宙船は月面の画像を撮影し、衝突で破壊されるまでその画像を送信するように設計された。しかし、一連の事故により、最初の5回の飛行は失敗に終わった。[12]議会はNASA本部とJPLの「管理上の問題」に関する調査を開始した。[13]組織を2度再編した後、レンジャー7号は1964年7月に画像を無事に送信し、その後さらに2回のミッションが成功した。
レンジャーは、1959年に「ブロック」と呼ばれる3つの異なるフェーズで設計が開始されました。各ブロックには異なるミッション目標があり、システム設計は徐々に高度化されました。JPLミッション設計者は、エンジニアリングの経験とミッションの科学的価値を最大限に高め、少なくとも1回の飛行成功を保証するために、各ブロックで複数の打ち上げを計画しました。[14]レンジャーシリーズの宇宙船（レンジャー1から9）の研究、開発、打ち上げ、およびサポートの総コストは約1億7000万ドルでした。[15]
テルスター（1962年～1963年）
テルスターはNASAのプログラムではなく、商業通信衛星プロジェクトでした。NASAの貢献は、打ち上げサービス、追跡、テレメトリ業務に限定されていました。最初の2つのテルスター衛星は実験的で、ほぼ同じものでした。テルスター1号は、 1962年7月10日にトールデルタロケットで打ち上げられました。宇宙を通じた最初のテレビ画像、電話通話、ファックス画像の中継に成功し、最初の大西洋横断テレビ中継も行いました。テルスター2号は1963年5月7日に打ち上げられました。[11]
ベル電話研究所はテルスター衛星を設計・製造した。これらは、軌道を周回する大規模な衛星群の背後にあるさまざまな概念を証明することを目的とした試作機だった。ベル電話研究所は、トランジスタ、太陽電池、進行波管増幅器など、衛星通信に必要な技術の多くも開発した。AT &Tはテルスター通信を処理するための地上局を建設した。[11]
マリナー計画 (1962–1973)
NASAが実施したマリナー計画では、火星、金星、水星を調査するために設計された一連のロボット 惑星間探査機が打ち上げられました。この計画には、初の惑星フライバイ[16]、他の惑星からの最初の写真撮影、初の惑星周回衛星[ 17]、初の惑星間重力アシスト操作[18]など、数々の初の成果が含まれていました。初の惑星間重力アシスト操作は、土星の周りを13年以上周回しました。
すべてのマリナー宇宙船は六角形または八角形の「バス」をベースとしており、このバスにすべての電子機器が収容され、アンテナ、カメラ、推進装置、電源などのすべてのコンポーネントが取り付けられていた。マリナー 1、マリナー 2、マリナー 5を除くすべての探査機にはテレビカメラが搭載されていた。最初の 5 機のマリナーはアトラス・アジェナ ロケットで打ち上げられ、最後の 5 機はアトラス・セントール ロケットを使用した。
月探査機計画 (1966–1967)
ルナ・オービター計画は、1966年にアメリカ合衆国が開始した5回の無人 月周回ミッションのシリーズである。月面の表面地図を作成することで、アポロ計画の着陸地点の選択に役立てることを目的としていた。[19]この計画により、月周回軌道から撮影された最初の写真が作成された。
5回のミッションはすべて成功し、60メートル（200フィート）以上の解像度で撮影された写真から月の99％の地図が作成された。最初の3回のミッションは、地球からの観測に基づいて選ばれた20の潜在的な月面着陸地点を撮影することに専念した。これらは低傾斜軌道で飛行された。4回目と5回目のミッションは、より広範な科学的目的に捧げられ、高高度極軌道で飛行された。[20]すべてのルナ・オービター機は、アトラス・アジェナDロケット によって打ち上げられた。
ルナ・オービターのミッションでは、1966年8月にルナ・オービター1号が月面から地球が昇るところから始まり、地球全体の最初の写真が撮影された。地球全体の最初の完全な写真は、1967年8月8日にルナ・オービター5号によって撮影された。[21]地球全体の2枚目の写真は、1967年11月10日にルナ・オービター5号によって撮影された。
調査員プログラム（1966年～1968年）
サーベイヤー計画は、1966年から1968年にかけて7機のロボット宇宙船を月面に送ったNASAの計画である。その主な目的は、月面への軟着陸の実現可能性を実証することであった。この計画は、アポロ計画の準備としてNASAのジェット推進研究所（JPL）によって実施された。[22]サーベイヤー計画の総費用は公式には4億6900万ドルであった。[23]
サーベイヤー号のうち5機は月面への軟着陸に成功した。2機は失敗した。サーベイヤー号2号は途中での進路修正に失敗し、高速で墜落し、サーベイヤー号4号は予定着陸の2分半前に連絡が取れなくなった。[22]
7機の宇宙船はすべて今も月面に留まっており、いずれのミッションにも月面への帰還は含まれていない。サーベイヤー3号の一部は、 1969年に月の近くに着陸したアポロ12号の乗組員によって地球に持ち帰られた。
ヘリオス探査機（1974年～1976年）
ヘリオスIとヘリオスIIは、ヘリオスAとヘリオスBとしても知られ、太陽のプロセスを研究する目的で太陽中心軌道に打ち上げられた一対の宇宙探査機でした。ドイツ連邦共和国（西ドイツ）とNASAの合弁事業であるこの探査機は、それぞれ1974年12月10日と1976年1月15日にフロリダ州ケープカナベラル空軍基地から打ち上げられました。ヘリオス2は、太陽に対して時速約247,000キロメートル（153,000マイル）（毎秒68.6キロメートル（42.6マイル/秒）または0.000229 c）という宇宙船の最高速度記録を樹立しました。[24]ヘリオス宇宙探査機は1980年代初頭までに主要なミッションを完了しましたが、1985年までデータを送信し続けました。
バイキングプログラム（1975）
バイキング計画は、火星に送られた2機のアメリカの宇宙探査機、バイキング1号とバイキング2号から成っていた。各機は2つの主要な部分で構成されており、軌道から火星の表面を撮影するように設計された周回機と、表面から火星を調査するように設計された着陸機であった。周回機は、着陸機が着陸すると通信を中継する役割も果たした。バイキング1号は1975年8月20日に打ち上げられ、2機目のバイキング2号は1975年9月9日に打ち上げられ、どちらもセントール上段ロケットを備えたタイタンIII-Eロケットに搭載されていた。[25] [26]バイキング計画は、通常大量の水から形成される多くの地質学的形態を発見したことで、火星の水に関する科学的考えに革命をもたらした。
バイキング探査機の主な目的は、着陸船を火星に輸送し、着陸地点の位置と確認のための偵察を行い、着陸船の通信中継機として機能し、独自の科学調査を行うことであった。探査機は、以前のマリナー9号宇宙船をベースにしており、直径約2.5メートル（8.2フィート）の八角形であった。打ち上げ総質量は2,328キログラム（5,132ポンド）で、そのうち1,445キログラム（3,186ポンド）は推進剤と姿勢制御ガスであった。[25]
ボイジャー計画 (1977年～現在)
ボイジャー計画は、無人科学探査機ボイジャー1号とボイジャー2号の2機から構成されています。これらは1970年代後半の好ましい惑星配置を利用するために1977年に打ち上げられました。当初は木星と土星のみを調査するように設計されていましたが、ボイジャー2号は天王星と海王星まで調査を続けることができました。両方のミッションは、これまでほとんど知られていなかった太陽系のガス巨星に関する大量のデータを収集しました。 [27]両方の探査機は太陽系からの脱出速度を達成しており、二度と戻ってくることはありません。ボイジャー1号は2012年に恒星間空間に入りました。 [28]
2019年1月19日現在[アップデート]、ボイジャー1号は地球から145.148AU（134億9200万マイル（21.713 × 10 9 km））の距離にあり 、太陽 から約10.6マイル/秒（17.1 km/秒）の速度で遠ざかっており、これは他のどの探査機よりも大きな比軌道エネルギーに相当します。 [29]
高エネルギー天文台1号（1977年）
NASAの3つの高エネルギー天文台のうち最初のHEAO1は、1977年8月12日にアトラスロケットのセントール上段で打ち上げられ、1979年1月9日まで運用された。その間、 0.2keV～10MeVのX線空をほぼ3回スキャンし、黄道極付近のX線源をほぼ継続的に監視し、また、焦点を絞った観測を通じて多数の物体のより詳細な研究を行った。[30]
HEAOには、それぞれA1、A2、A3、A4と呼ばれる4つの大型X線およびガンマ線天文機器が搭載されていました（打ち上げ前、HEAO 1はHEAO Aとして知られていました）。軌道傾斜角は約22.7度でした。[31] HEAO 1は1979年3月15日に地球の大気圏に再突入しました。
ソーラーマキシマムミッション（1980年）
ソーラー・マキシマム・ミッション衛星（SolarMax）は、太陽現象、特に太陽フレアを調査するために設計されました。1980 年 2 月 14 日に打ち上げられました。
SMM は、この試みにおいてユニークなものではないが、同様の宇宙船と比較して、有人宇宙ミッションの直接介入によって耐用年数が大幅に延長されたという点で注目に値する。1984年のSTS-41-C中に、スペースシャトルチャレンジャーがSMM を迎撃し、メンテナンスと修理のためにシャトルのペイロード ベイに移動させた。SMM にはシャトルの「グラップル フィクスチャ」が取り付けられており、シャトルのロボット アームが修理のためにそれをつかむことができた。[32]
太陽活動極大期ミッションは1989年12月2日に宇宙船が大気圏に再突入して燃え尽きて終了した。[33]
赤外線天文衛星（1983年）
赤外線天文衛星（IRAS）は、赤外線波長で全天の調査を行った史上初の宇宙観測衛星でした。[34]約35万個の天体を発見しましたが、その多くはまだ特定を待っています。新たな発見には、ベガの周りの塵の円盤と天の川銀河の核の最初の画像が含まれていました。
IRASの寿命は、その後に続いたほとんどの赤外線衛星と同様に、冷却システムによって制限されていました。赤外線領域で効果的に機能するには、望遠鏡を極低温まで冷却する必要があります。超流動 ヘリウムは、蒸発によってIRASを2ケルビン（約-271℃）の温度に保っていました。[35]液体ヘリウムの供給は1983年11月21日に枯渇し、それ以上の観測ができなくなりました。[36]宇宙船は地球に近い軌道を回り続けています。
この望遠鏡は、米国（NASA）、オランダ（NIVR）、英国（SERC）の共同プロジェクトでした。12、25、60、100マイクロメートルの波長で25万個以上の赤外線源が観測されました。[37]
マゼラン探査機（1989年～1994年）
マゼラン宇宙船は金星に送られた宇宙探査機であり、1978年に金星に打ち上げられたパイオニア・オービター以来、NASAが打ち上げた最初の無人惑星間宇宙船であった。また、スペースシャトルで打ち上げられた最初の深宇宙探査機でもあった。 [38] 1993年、マゼラン宇宙船は軌道を下げるためにエアロブレーキング技術を採用した。これは、 1991年にヒテンでテストされていたこの技術の最初の長期使用であった。[39]
マゼランは、金星の表面の特徴に関する最初の (そして現在最高の) 高解像度の地図を作成しました。以前の金星探査では、大陸規模の一般的な地形の低解像度のレーダー球が作成されていました。マゼランは、他の惑星の可視光写真地図作成に匹敵するレベルで、クレーター、丘、尾根、その他の地質構造の詳細な画像化と分析を行いました。
ガリレオ(1989–2003)
ガリレオはNASAが木星とその衛星を調査するために送った無人宇宙船である。1989年10月18日、スペースシャトルアトランティスのSTS-34ミッションで打ち上げられた。1995年12月7日、金星と地球の重力アシストフライバイを経て木星に到着した。 [40]
アンテナの問題にもかかわらず、ガリレオは初の小惑星フライバイを実施し、初の小惑星衛星を発見し、木星を周回した初の宇宙船となり、木星の大気圏に初の探査機を打ち上げた。ガリレオの主なミッションは、木星系の2年間の研究であった。宇宙船は木星の周りを細長い楕円軌道で周回し、各軌道は約2か月続いた。これらの軌道によって木星から異なる距離が得られたため、ガリレオは木星の広大な磁気圏のさまざまな部分をサンプル採取することができた。軌道は木星の最大の衛星に接近してフライバイできるように設計された。ガリレオの主なミッションが完了すると、1997年12月7日から延長ミッションが開始され、宇宙船は木星の衛星エウロパとイオに数回接近フライバイした。[40]
2003年9月21日、ガリレオのミッションは、秒速約50キロメートルの速度で木星の大気圏に突入することで終了した。宇宙船の燃料が不足していたことと、地球の細菌がエウロパなどの近隣の衛星に汚染されるのを避けるためだった。[41]
ハッブル宇宙望遠鏡（1990年～現在）
ハッブル宇宙望遠鏡（HST）は、1990年4月にスペースシャトルによって軌道に乗せられた宇宙望遠鏡である。アメリカの天文学者エドウィン・ハッブルにちなんで名付けられた。最初の宇宙望遠鏡ではないが、ハッブルは最大かつ最も多用途な望遠鏡の1つであり、天文学にとって重要な研究ツールであると同時に広報手段としてもよく知られている。HSTはNASAと欧州宇宙機関の共同プロジェクトであり、コンプトンガンマ線観測所、チャンドラX線観測所、スピッツァー宇宙望遠鏡とともにNASAの偉大な観測所の1つである。[42] HSTの成功により、両機関間のより緊密な協力への道が開かれた。
HSTは20億ドルの予算で建設され[43] 、1990年から運用を続け、科学者と一般の人々の両方を喜ばせてきました。ハッブル・ディープ・フィールドなど、その画像のいくつかは有名になりました。
ユリシーズ(1990–2009)
ユリシーズはNASAと欧州宇宙機関（ESA）の共同事業として太陽を研究するために設計された、退役したロボット 宇宙探査機である。ユリシーズは1990年10月6日にディスカバリー（ミッションSTS-41 ）で打ち上げられた。宇宙船の使命は、すべての緯度で太陽を研究することだった。これには大きな軌道面シフトが必要であり、木星との遭遇を利用して達成された。木星との遭遇が必要だったため、ユリシーズは太陽電池で電力を供給できず、代わりに放射性同位体熱電発電機（RTG）で電力を供給された。[44]
2008年2月までに、放射性崩壊の熱によって生成されるRTGからの出力は、宇宙船の姿勢制御用ヒドラジン燃料の凍結を防ぐのに十分な電力が残らないほど減少しました。ミッションの科学者は、短時間のスラスタ燃焼を実施して燃料を液体に保ち、ミッションを継続できるようにしました。[45] [46] [47]ミッションの停止と宇宙船の停止は、姿勢制御用燃料の凍結を防ぐことができなかったために決定されました。[45] [48]ユリシーズのミッション運用最終日は2009年6月30日でした。[49] [50]
超高層大気研究衛星（1991年）
上層大気研究衛星（UARS）は、1991年から2005年まで、オゾン層を含む地球の大気を研究するために使用された科学衛星である。3年間のミッションが計画されていたが、はるかに耐久性が高く、機器スイートからの長時間の観測が可能であることが証明された。スペースシャトルディスカバリーで打ち上げられ、乗組員の誘導の下、ロボットアームでペイロードベイから宇宙に展開された。衛星は、2011年9月24日午前4時頃（UTC）に大気圏に再突入した。[51]約6トンのこの衛星は、 1979年夏のスカイラブ以来、制御不能な大気圏突入を経験したNASAの衛星の中で最も重いものであった。[52]
ディスカバリープログラム（1992年～現在）
NASA のディスカバリー プログラム (ニュー フロンティア プログラムやフラッグシッププログラムと比較) は、太陽系を探索する低コストで高度に焦点を絞った科学宇宙ミッションのシリーズです。このプログラムは、当時の NASA 長官Daniel S. Goldinの「より速く、より良く、より安く」の惑星ミッションのビジョンを実行するために 1992 年に設立されました。ディスカバリー ミッションは、ターゲットと目的が事前に指定されている従来の NASA ミッションとは異なります。代わりに、これらのコスト上限のあるミッションは、主任研究員(PI) と呼ばれる科学者によって提案され、主導されます。提案チームには、業界、中小企業、政府研究所、大学からの人々が含まれます。提案は、競争的なピア レビュー プロセスを通じて選択されます。ディスカバリー ミッションは、太陽系に関する知識の体系に大きく貢献しています。
NASA は、競争的に選ばれたディスカバリー計画ミッション・オブ・オポチュニティの提案も受け付けています。これにより、科学機器や科学機器のハードウェア コンポーネントに資金を提供したり、既存の NASA 宇宙船を再利用したりすることで、NASA 以外のミッションに参加する機会が提供されます。
このプログラムを通じて NASA が資金提供したミッションには、マーズ・パスファインダー、ケプラー、スターダスト、ジェネシス、ディープ・インパクトなどがある。
マーズ・パスファインダー（MESURパスファインダー[53]）は、マーズ・グローバル・サーベイヤーの打ち上げからわずか1か月後の1996年12月4日に打ち上げられた。後にカール・セーガン記念ステーションと改名されたこの着陸船には、ソジャーナと呼ばれる小型探査車が搭載されており、火星の表面で多くの実験を実行した。[54]これは、NASAのディスカバリー計画の2番目のプロジェクトであった。このミッションは、 NASAの火星探査計画を担当するカリフォルニア工科大学の一部門であるジェット推進研究所によって指揮された。
スターダストは、1999年2月7日にNASAによって打ち上げられた300キログラムのロボット 宇宙探査機で、小惑星 5535アンネフランクを調査し、ヴィルト2彗星のコマからサンプルを収集することを目的としています。主なミッションは、サンプルリターンカプセルが地球に帰還したに完了しました。 [55]スターダストは、 2005年7月4日にディープインパクトが訪れた太陽系の小天体であるテンペル第1彗星を2011年2月15日に迎撃しました。スターダストは2011年3月25日に廃止されました。 [56]これは、宇宙塵を収集する最初のサンプルリターンミッションです。
ジェネシス宇宙船はNASAのサンプルリターン探査機で、太陽風のサンプルを採取し、分析のために地球に持ち帰った。これはアポロ計画以来NASAが物質を持ち帰った最初のサンプルリターンミッションであり、月軌道外から物質を持ち帰った最初のミッションでもあった。[57]ジェネシスは2001年8月8日に打ち上げられ、設計上の欠陥によりドローグパラシュートが展開できず、2004年9月8日にユタ州に不時着した。[58]不時着により多くのサンプルコレクターが汚染され損傷したが、その多くは無事に回収された。[59]
ディープインパクトは、2005年1月12日に打ち上げられたNASAの宇宙探査機である。この探査機は、彗星に衝突体を放出して、9P/テンペル彗星の内部構造を調査するために設計された。2005年7月4日、衝突体は彗星の核に衝突し、核の内部から破片を掘り出した。破片と衝突クレーターの写真から、彗星は非常に多孔質であり、そのガス放出は化学的に多様であることがわかった。[60]
ケプラーは、他の恒星を周回する地球のような惑星を発見するためにNASAが打ち上げた宇宙望遠鏡である。17世紀ドイツの天文学者ヨハネス・ケプラーにちなんで名付けられたこの宇宙船は、[61] 2009年3月に打ち上げられた。 [62]ケプラーの主なミッションは、2013年5月に2つ目の反応ホイールが失われたことで終了した。この望遠鏡の2番目のミッションであるK2は、2014年5月に開始された。 [63] 2018年2月現在、ケプラーは2000以上の太陽系外惑星を発見している。[64]
クレメンタイン（1994年）
クレメンタイン（正式名称はディープ・スペース・プログラム・サイエンス・エクスペリメント（DSPSE））は、弾道ミサイル防衛機構（BMDO、旧称戦略防衛構想機構（SDIO））とNASAの共同宇宙プロジェクトであった。1994年1月25日に打ち上げられたこのミッションの目的は、宇宙環境に長時間さらされた状態でセンサーや宇宙船の部品をテストし、月と地球近傍小惑星 1620ジオグラフォスの科学的観測を行うことであった。ジオグラフォスの観測は宇宙船の故障のため行われなかった。[65]
マーズ・グローバル・サーベイヤー（1996年）
マーズ・グローバル・サーベイヤー（MGS）はNASAのジェット推進研究所によって開発され、1996年11月に打ち上げられた。これは10年ぶりにアメリカの火星への帰還の始まりとなった。2001年1月に主要ミッションを完了し、2006年11月2日に宇宙船がコマンドに応答しなくなった時点では3回目の延長ミッション段階にあった。2007年1月、NASAは正式にミッションを終了した。[66]
サーベイヤー宇宙船は、一連の高解像度カメラを使用して火星の表面を探査し、1997年9月から2006年11月までに24万枚以上の画像を送信しました。[67]サーベイヤーには3台のカメラがあり、高解像度カメラは白黒画像（通常1ピクセルあたり1.5〜12メートル）を撮影し、赤と青の広角カメラはコンテキスト画像（1ピクセルあたり240メートル）と毎日のグローバル画像（1ピクセルあたり7.5キロメートル（4.7マイル））を撮影しました。[68]
カッシーニ・ホイヘンス(1997–2017)
カッシーニ・ホイヘンスは、土星とその多くの衛星を調査するNASA/ ESA / ASIの共同宇宙船ミッションでした。土星周回機と衛星タイタンの大気探査機/着陸機が含まれていましたが、太陽圏、木星、相対性テストなど、他のさまざまなものに関するデータも返しました。タイタン探査機ホイヘンスは2005年にタイタンに突入し、着陸しました。カッシーニは土星を訪れた4番目の宇宙探査機であり、軌道に入った最初の探査機でした。
1997年10月15日にタイタンIVB /ケンタウルス号で打ち上げられ、地球、金星、木星へのフライバイを含む惑星間航行を経て、2004年7月1日に土星の周回軌道に入った。2004年12月25日、ホイヘンスは協定世界時午前2時頃にオービターから分離した。2005年1月14日に土星の衛星タイタンに到着し、タイタンの大気圏に突入して地表まで降下した。オービターを中継機として使い、データを地球に返すことに成功した。[69]これは太陽系外で達成された初の着陸であった。
ヨーロッパ16か国とアメリカ合衆国が、カッシーニ探査機とホイヘンス探査機の設計、製造、飛行、データ収集を担当するチームを構成した。このミッションは、探査機が組み立てられたアメリカ合衆国のNASAジェット推進研究所によって管理された。ホイヘンスは、欧州宇宙研究技術センターによって開発された。[70]
数回のミッション延長の後、カッシーニは居住可能な衛星の汚染を防ぐために、2017年9月15日に意図的に土星の大気圏に突入した。[71]
地球観測システム（1997年～現在）
地球観測システム (EOS) は、地球の地表、生物圏、大気、海洋の長期地球観測を目的とした、地球周回軌道上の一連の人工衛星ミッションと科学機器で構成されるNASAのプログラムです。プログラムの衛星コンポーネントは 1997 年に開始されました。このプログラムは、NASA の地球科学事業(ESE) の中心的存在です。このプログラムを通じて実施されたミッションには、SeaWiFS (1997)、Landsat 7 (1999)、QuikSCAT (1999)、Jason 1 (2001)、GRACE (2002)、Aqua (2002)、Aura (2004)、Aquarius (2011) などがあります。
新千年紀計画（1998年～2006年）
ニューミレニアム計画 (NMP) は、宇宙応用のための新技術の工学的検証に重点を置いた NASA のプロジェクトです。このプログラムへの資金は、第 110 回米国議会によって 2009 年度予算から削減され、事実上中止となりました。[72]ニューミレニアム計画の宇宙船は、当初「ディープ スペース」(惑星探査ミッションの技術実証ミッション) と「地球観測」(地球周回ミッションの技術実証ミッション) と名付けられていました。2000 年にプログラムの焦点が再調整され、ディープ スペース シリーズは「スペース テクノロジー」に改名されました。
ディープ・スペース1（DS1）は、高度でリスクの高い技術のペイロードをテストするための宇宙船です。1998年10月24日に打ち上げられたディープ・スペース1ミッションは、ミッションの科学的目標である小惑星 9969ブレイルのフライバイを実施しました。ミッションは2度延長され、ボレリー彗星との遭遇とさらなるエンジニアリングテストが含まれていました。初期段階とスタートラッカーの問題により、ミッション構成は何度も変更されました。[73]ディープ・スペース1は12の技術をテストしました。[74]これは、従来の化学動力ロケットとは対照的に、イオンスラスタを使用した最初の宇宙船でした。 [75]
ディープ スペース シリーズは、1999 年 1 月に火星極地着陸船で打ち上げられ、火星の表面に衝突することを目的としていた ディープ スペース 2探査機によって継続されました。
重力回復と気候実験（2002）
NASAとドイツ航空宇宙センターの共同ミッションである重力回復・気候実験（GRACE）は、2002年3月の打ち上げから2017年10月まで、地球の重力場の詳細な測定を行った。 [76]衛星はロシアのプレセツク宇宙基地からロコットロケットで打ち上げられた。重力を測定することで、GRACEは地球上で質量がどのように分布し、それが時間とともにどのように変化するかを示した。GRACE衛星のデータは、地球の海洋、地質、気候を研究するための重要なツールである。[77]
GRACEは、テキサス大学オースティン校の宇宙研究センター、カリフォルニア州パサデナのNASAジェット推進研究所、ドイツ宇宙機関、ポツダムのドイツ国立地球科学研究センターが参加した共同プロジェクトでした。[78]ジェット推進研究所は、NASA ESSPプログラムの下で全体的なミッション管理を担当していました。[79]
火星探査ローバー（2003年～2019年）
NASA の火星探査ローバー ミッション (MER) は、火星を探索する 2 台のローバーによるロボット宇宙ミッションでした。このミッションは、ローバーの設計、構築、運用を担当するジェット推進研究所によって NASA に代わって管理されています。
このミッションは、火星の表面と地質を調査するために2台の探査車（MER-AスピリットとMER-Bオポチュニティ）を送り出した2003年に始まった。このミッションの科学的目的は、過去の水活動を示す岩石と土壌の探索と研究である。このミッションは、1976年の2機のバイキング計画着陸機と1997年の火星パスファインダー探査機という、これまで成功した3機の着陸機を含むNASAの火星探査プログラムの一部である。 [80]
最初の90火星日（ソル）の主要ミッションのために、ローバーを建造、打ち上げ、着陸、表面での運用に要した総費用は8億2000万ドルでした。[81]しかし、両方のローバーは最初の90日間のミッションを超えて機能し続けることができ、複数回のミッション延長を受けました。スピリットローバーは2009年まで運用され、オポチュニティローバーは2018年まで運用されました。
メッセンジャー(2004–2015)
メッセンジャー（MErcury Surface、Space ENvironment、GEochemistry、Rangingの頭文字）は、水星を周回したロボット宇宙船であり、水星を周回した最初の宇宙船でした。[82] 485キログラム（1,069ポンド）の宇宙船は、水星の化学組成、地質、磁場を調査するために、2004年8月にデルタIIロケットで打ち上げられました。
メッセンジャーは、最小限の燃料で水星に対して減速できる複雑な一連のフライバイでその機器を使用した。宇宙船は地球を1回、金星を2回通過した。その後、2008年1月、2008年10月、 [83]、2009年9月、[84] [85]と水星を3回通過し、マリナー10号に続いて水星に到達した2番目のミッションとなった。メッセンジャーは2011年3月18日に水星の周回軌道に入り、3月24日に科学機器を再起動し、3月29日に水星軌道からの最初の写真を送信した。
メッセンジャーは2015年4月30日に燃料切れで水星に墜落した。[86]
ニューフロンティアプログラム（2006年～現在）
ニューフロンティア計画は、木星、金星、準惑星の冥王星など太陽系の惑星のいくつかを調査することを目的としてNASAが実施している一連の宇宙探査ミッションである。NASAは、国内外の科学者に対し、このプロジェクトのためのミッション提案を提出するよう奨励している。
ニューフロンティアは、ディスカバリー計画やエクスプローラー計画の主任研究者主導ミッションで使用されたアプローチに基づいて構築されました。ディスカバリー計画のコストと時間の制約では達成できなかったが、フラッグシップクラスのミッションほど大規模ではない中規模クラスのミッション向けに設計されています。現在、3つのニューフロンティアミッションが進行中です。ニューホライズンズは2006年1月19日に打ち上げられ、2015年7月に冥王星を通過しました。2019年には486958アロコスのフライバイが行われました。 [87] ジュノーは2011年8月5日に打ち上げられ、2016年7月4日に木星の周回軌道に入りました。 [88] 2016年9月8日に打ち上げられた オシリス・レックスは、2023年9月24日に地球にサンプルを帰還させる計画であり、[89]成功すれば、米国初の宇宙船となるでしょう。
商業補給サービス（2006年～現在）
商業補給サービス（CRS）車両の開発は、ISSにサービスを提供するアメリカの商業的に運用される無人貨物車両を開発することを目的として2006年に始まりました。[90]これらの車両の開発は固定価格のマイルストーンベースのプログラムに基づいており、資金提供を受けた各企業には、マイルストーンを正常に完了するまで受け取ることができないドル価値が付けられたマイルストーンのリストがありました。[91]企業はまた、提案のために不特定の金額の民間投資を調達する必要がありました。[92]
2008年12月23日、NASAはSpaceXとOrbital Sciences Corporationに商業補給サービス契約を授与した。[93] SpaceXはFalcon 9ロケットとDragon宇宙船を使用している。[94] Orbital SciencesはAntaresロケットとCygnus宇宙船を使用している。最初のDragon補給ミッションは2012年5月に行われた。[95]最初のCygnus補給ミッションは2013年9月に行われた。[96] CRSプログラムは現在、欧州のATVと日本のHTVで運ばれるいくつかの車両固有のペイロードを除き、アメリカのISS貨物のニーズをすべて満たしている。[97]
火星スカウトプログラム (2007–2008)
火星スカウト計画は、科学界からの提案を競争的に選考し、火星に一連の小型で低コストのロボットミッションを送るNASAの取り組みであった。各スカウトプロジェクトの費用は4億8500万ドル未満であった。フェニックス着陸船とMAVEN軌道探査機は、2010年にプログラムが終了する前に選定され開発された。[98]
フェニックスは、中止された火星探査機マーズ・サーベイヤーのミッションを改造した着陸機である。フェニックスは2007年8月4日に打ち上げられ、2008年5月25日に火星の北極の氷に覆われた地域に着陸した。フェニックスは火星の微生物に適した環境を探し、火星の水の歴史を研究するために設計された。[99] 90日間の主要ミッションは成功し、エンジニアが探査機と連絡が取れなくなったため、2008年11月10日にミッション全体が終了しました。着陸機が最後に地球と短時間交信したのは2008年11月2日であった。[100]
夜明け(2007–2018)
ドーンは、小惑星帯の2大天体である小惑星 ベスタと準惑星 ケレスの探査と研究を任務とするNASAの宇宙船である。この宇宙船は、ドイツ、イタリア、オランダのパートナーが部品を提供し、ヨーロッパの協力を得て建造された。ドーンのミッションは、NASAのジェット推進研究所によって管理されている。[101]
ドーンはベスタとケレスを訪れた最初の宇宙船である。また、イオンスラスタを使用してターゲット間を移動し、2つの別々の地球外天体を周回した最初の宇宙船でもある。ボイジャー計画などの従来の推進装置を使用した以前の複数ターゲットミッションは、フライバイに限定されていた。[102]
ドーンは2007年9月27日に打ち上げられ、2011年7月16日にベスタの周回軌道に入り、2012年9月5日まで探査を行った。[103]その後、探査機はケレスに向かい、2015年3月6日にこの矮星の周回を開始した。[104] 2018年11月、NASAはドーンの燃料が尽き、事実上ミッションが終了したと報告した。ドーンはケレスの周回軌道上に留まるが、地球との通信はできなくなる。[105]
月探査機（2009年～現在）
月探査機（LRO）は、現在50kmの低高度極軌道で月を周回しているNASAのロボット宇宙船である。 [106] LROミッションは、NASAによる将来の月への有人ミッションの先駆けである。この目的のために、詳細なマッピングプログラムにより、安全な着陸地点を特定し、月面の潜在的な資源の位置を特定し、放射線環境を特徴付け、新しい技術を実証する。[107] [108] この探査機は月面の3Dマップを作成し、月に残されたアポロの機器の最初の画像のいくつかを提供した。[109] [110] LROからの最初の画像は2009年7月2日に公開され、雲の海（マレ・ヌビウム） の南の月の高地の地域が示された。[111]
2009年6月18日に[112]月面クレーター観測・探査衛星（LCROSS）と連動してNASAの月面前駆ロボット計画の先駆けとして打ち上げられたこの探査機は、[113] 10年以上ぶりの米国の月面探査ミッションである。[114] LROとLCROSSは米国の宇宙探査ビジョン計画の 一環として打ち上げられた最初のミッションである。
2022年4月、NASAはLROミッションを延長し、月の表面と地質学的特徴の研究を継続し、LROの軌道の進化によって可能になった新しい領域も調査する[115]
火星科学実験室（2011年～現在）
マーズ・サイエンス・ラボラトリー（MSL）は、火星の表面にキュリオシティという名の探査車を着陸させて運用するNASAのミッションである。[116] 2011年11月26日にアトラスVロケットで打ち上げられ、 [117] [118] 2012年8月6日にエオリス山（旧シャープ山）近くのゲイルクレーターのエオリス・パルス平原に着陸に成功した。[119] [120] [121] [122]火星では、火星の居住可能性の評価に役立っている。レーザーとセンサーシステムを使用して土をすくい上げ、岩を掘削することでサンプルを化学的に分析することができる。 [123]
キュリオシティ探査車は、スピリットやオポチュニティ火星探査車[123]よりも約2倍長く、約5倍の質量があり、科学機器の質量も10倍以上搭載しています。[118]
火星2020（2020年～現在）
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マーズ2020は、NASAの火星探査プログラムによる火星探査車ミッションであり、2020年7月30日11時50分UTCに打ち上げられ、2021年2月18日に火星のジェゼロクレーターに着陸し、 2021年4月4日にインジェニュイティヘリコプターを展開したパーサヴィアランスローバーが含まれています。 [124] [125]火星の宇宙生物学的に関連する古代の環境を調査し、火星の過去の居住可能性の評価、火星での過去の生命の可能性、アクセス可能な地質学的材料内の生物学的特徴の保存の可能性など、火星表面の地質学的プロセスと歴史を調査します。 [126] [127]将来の火星サンプルリターンミッションの可能性のあるサンプルコンテナをルートに沿ってキャッシュします。[127] [128] [129]火星2020ミッションは、2012年12月4日にサンフランシスコで開催されたアメリカ地球物理学連合の秋季会議でNASAによって発表されました。 [130]パーサヴィアランス探査車の設計はキュリオシティ探査車から派生したもので、すでに製造・テスト済みの多くの部品、新しい科学機器、コアドリルを使用します。[131]
商業月面ペイロードサービス（2023年現在）
商業月面ペイロードサービス（CLPS）は、NASAのプログラムであり、企業を雇って小型ロボット着陸機とローバーを月の南極地域に送り込むもので、主に[132] [133]月の資源の探索、現地資源利用（ISRU）コンセプトのテスト、アルテミス月面プログラムを支援するための月面科学の実施を目的としています。CLPSは、固定価格契約を使用して、地球と月面の間のエンドツーエンドのペイロードサービスを購入することを目的としています。[134]このプログラムは、2025年以降に大型ペイロードのサポートが追加されるように拡張されました。
参照
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外部リンク
- 科学ミッション局による過去、現在、そして将来のミッションのディレクトリ