Dal 1958, il programma Explorer della NASA ha condotto missioni a basso costo ritenute rilevanti ai fini della direzione della missione scientifica (SMD), in particolare per quanto riguarda lo studio del nostro Sole e dei misteri cosmici più profondi. Di recente, il Programma Explorer ha selezionato quattro missioni che ritenevano adatte a questi obiettivi, due delle quali saranno selezionate per il lancio nei prossimi anni.
Composte da due proposte astrofisiche di Small Explorer (SMEX) e due missioni di opportunità (MO), queste missioni sono progettate per studiare le esplosioni cosmiche e i detriti che si lasciano alle spalle, nonché per monitorare come i razzi stellari vicini possono influenzare le atmosfere dei pianeti in orbita. Dopo valutazioni dettagliate, due di queste missioni saranno selezionate l'anno prossimo e arriveranno nello spazio nel 2025.
Questo programma è chiamato in onore del Explorer I. missione, che è stato il primo satellite lanciato dagli Stati Uniti nel 1958. Questo veicolo spaziale è stato responsabile della scoperta delle cinture di radiazione terrestri, che sono state successivamente intitolate al Dr. James A. van Allen, l'uomo responsabile della progettazione dello strumento di radiazione del satellite.
Ad oggi, il programma ha inviato 90 missioni nello spazio, tra cui le missioni Uhuru e Cosmic Background Explorer (COBE), che hanno mappato rispettivamente le sorgenti di raggi X cosmici e il CMB. Le due missioni che effettueranno il taglio nel 2021 saranno le prossime missioni astrofisiche del Programma Explorer. Come ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore associato di SMD, in un recente comunicato stampa della NASA:
“Queste promettenti proposte nell'ambito del programma Explorers mettono in luce alcuni dei modi più creativi e innovativi per aiutare a scoprire i segreti dell'universo. Dallo studio di stelle e pianeti al di fuori del nostro sistema solare alla ricerca di risposte ai più grandi misteri cosmici, non vedo l'ora di scoprire la scienza rivoluzionaria di queste missioni di dimensioni modeste. "
Le proposte SMEX comprendono la missione di caratterizzazione stellare ultravioletta estrema per la fisica atmosferica e l'evoluzione (ESCAPE). Se selezionata, questa missione studierà gli ambienti di radiazione ad alta energia all'interno delle zone abitabili (HZ) attorno alle stelle vicine. In particolare, ESCAPE affronterà l'effetto dei forti bagliori ultravioletti sull'abitabilità dell'esopianeta.
Questa domanda è di particolare importanza a causa del numero di pianeti terrestri (rocciosi) che sono stati scoperti intorno alle stelle di tipo M (nano rosso) negli ultimi anni. Data la natura tenue e instabile di questo tipo di stella (che porta a intense fiammate), resta da vedere se gli esopianeti che orbitano attorno a nani rossi sono in grado di aggrapparsi alle loro atmosfere.
Il principale investigatore sarà il Dr. Kevin France e la missione sarà supervisionata dall'Università del Colorado a Boulder. C'è anche il Compton Spectrometer and Imager (COSI), che sarà supervisionato da PI John Tomsick e da un team di UC Berkeley. Questa missione è un esempio di telescopio Compton, uno strumento progettato per scansionare le radiazioni elettromagnetiche nella lunghezza d'onda dei raggi gamma.
COSI cercherà i raggi gamma che rientrano nel "MeV Gap", la regione meno esplorata dell'intero spettro elettromagnetico. In particolare, cercherà nella Via Lattea gli elementi radioattivi prodotti dalle supernovae e misurerà la polarizzazione dei lampi di raggi gamma (GRB). Da ciò, mapperà la storia recente della morte stellare e della produzione di elementi e migliorerà la nostra comprensione dei fenomeni più energici dell'Universo.
I concetti di MO, nel frattempo, includono l'ultraviolet Counterpart Imager (GUCI) dell'onda gravitazionale, che sarà supervisionata da PI Stephen B. Cenko e un team della NASA Goddard. La missione consisterà in due satelliti indipendenti che mapperanno il cielo nella lunghezza d'onda UV e rileveranno la luce delle esplosioni di gas caldo che seguono l'esplosione di GW causate dalla fusione di stelle di neutroni e / o buchi neri.
Infine, esiste il concetto di Polarimetro (LEAP) scoppiato in area più ampia, il cui PI sarà Mark McConnell all'Università del New Hampshire a Durham. Questa missione verrà montata a bordo della ISS e studierebbe i getti relativistici prodotti dalle supernove (o dalla fusione di oggetti compatti come le stelle di neutroni) al fine di risolvere la questione di come siano questi getti ad alta energia che si avvicinano alla velocità della luce formata.
Considerando che le proposte SMEX riceveranno ciascuna $ 2 milioni per condurre uno studio di concetto di missione di nove mesi, le proposte MO riceveranno ciascuna $ 500.000 per condurre uno studio di concetto di attuazione di nove mesi. Come ha spiegato Paul Hertz, direttore della divisione di astrofisica presso la sede della NASA:
“Ognuna di queste missioni farebbe i prossimi passi in alcune delle aree più calde dell'astrofisica oggi. Con le alte ricompense scientifiche per importi in dollari bassi, le missioni di Explorers colmano con successo le lacune scientifiche nella nostra attuale flotta di osservatori spaziali. "
Alcune missioni della NASA piuttosto emozionanti sono previste per il prossimo decennio. E mentre le missioni di classe Flagship gradiscono il Telescopio spaziale James Webbe (JWST) o Perseveranza il rover tende ad essere il maggior attrattore di attenzione, le missioni montate su altri programmi - come Discovery, Explorer e New Frontiers - rivestono un'importanza incommensurabile.
