Từ năm 1958, Chương trình thám hiểm của NASA đã thực hiện các nhiệm vụ chi phí thấp được coi là phù hợp với mục tiêu của Ban giám đốc sứ mệnh khoa học (SMD), đặc biệt là nghiên cứu về Mặt trời của chúng ta và các bí ẩn vũ trụ sâu hơn. Gần đây, Chương trình Explorer đã chọn bốn nhiệm vụ mà họ cho là phù hợp với các mục tiêu này, hai trong số đó sẽ được chọn để khởi động trong những năm tới.
Bao gồm hai đề xuất vật lý thiên văn Small Explorer (SMEX) và hai đề xuất Cơ hội (MO), các nhiệm vụ này được thiết kế để nghiên cứu các vụ nổ vũ trụ và các mảnh vỡ mà chúng để lại, cũng như theo dõi các ngọn lửa sao có thể ảnh hưởng đến bầu khí quyển của các hành tinh quay quanh. Sau khi đánh giá chi tiết, hai trong số các nhiệm vụ này sẽ được chọn vào năm tới và sẽ được đưa lên vũ trụ vào khoảng năm 2025.
Chương trình này được đặt tên để vinh danh Nhà thám hiểm tôi Nhiệm vụ, là vệ tinh đầu tiên được Hoa Kỳ phóng vào năm 1958. Tàu vũ trụ này chịu trách nhiệm phát hiện vành đai bức xạ Trái đất, sau đó được đặt theo tên của Tiến sĩ James A. van Allen, người chịu trách nhiệm thiết kế thiết bị bức xạ vệ tinh.
Đến nay, chương trình đã gửi 90 nhiệm vụ lên vũ trụ, bao gồm các nhiệm vụ Uhuru và Cosmic Background Explorer (COBE) - lần lượt ánh xạ các nguồn tia X vũ trụ và CMB. Hai nhiệm vụ thực hiện việc cắt giảm vào năm 2021 sẽ là các nhiệm vụ vật lý thiên văn tiếp theo của Chương trình thám hiểm. Như Thomas Zurbuchen, quản trị viên liên kết của SMD, cho biết trong một thông cáo báo chí gần đây của NASA:
Những đề xuất đầy hứa hẹn trong Chương trình thám hiểm đưa ra một số cách sáng tạo nhất, sáng tạo nhất để giúp khám phá bí mật của vũ trụ. Từ việc nghiên cứu các ngôi sao và các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta đến tìm kiếm câu trả lời cho những bí ẩn vũ trụ lớn nhất, tôi mong muốn khoa học đột phá từ những sứ mệnh có kích thước khiêm tốn này.
Các đề xuất của SMEX bao gồm nhiệm vụ Đặc tính hóa sao cực tím cho vật lý khí quyển và tiến hóa (ESCAPE). Nếu được chọn, nhiệm vụ này sẽ nghiên cứu môi trường bức xạ năng lượng cao trong các vùng có thể ở được (HZ) xung quanh các ngôi sao gần đó. Cụ thể, ESCAPE sẽ giải quyết hiệu ứng của các tia cực tím mạnh đối với khả năng sinh sống của ngoại hành tinh.
Câu hỏi này có tầm quan trọng đặc biệt vì số lượng các hành tinh trên mặt đất (đá) đã được phát hiện xung quanh các ngôi sao loại M (sao lùn đỏ) trong những năm gần đây. Do tính chất mong manh và không ổn định của loại sao này (dẫn đến sự bùng phát dữ dội), vẫn còn tồn tại nếu các ngoại hành tinh quay quanh các sao lùn đỏ có khả năng giữ khí quyển của chúng.
Điều tra viên chính sẽ là Tiến sĩ Kevin France và nhiệm vụ sẽ được Đại học Colorado tại Boulder giám sát. Ngoài ra, còn có Máy quang phổ và Máy ảnh Compton (COSI), sẽ được giám sát bởi PI John Tomsick và một nhóm từ UC Berkeley. Nhiệm vụ này là một ví dụ về kính viễn vọng Compton, một thiết bị được thiết kế để quét bức xạ điện từ trong bước sóng tia gamma.
COSI sẽ quét các tia gamma nằm trong khoảng Me Me Gap Gap, khu vực ít được khám phá nhất trong toàn bộ phổ điện từ. Cụ thể, nó sẽ tìm kiếm Dải Ngân hà để tìm các nguyên tố phóng xạ được tạo ra bởi siêu tân tinh và đo độ phân cực của các vụ nổ tia gamma (GRBs). Từ đó, nó sẽ lập bản đồ lịch sử gần đây về cái chết của sao và sản xuất nguyên tố và cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về các hiện tượng năng lượng nhất trong Vũ trụ.
Các khái niệm MO, trong khi đó, bao gồm Máy ảnh phản xạ cực tím sóng hấp dẫn (GUCI), sẽ được PI Stephen B. Cenko và một nhóm từ NASA Goddard giám sát. Nhiệm vụ sẽ bao gồm hai vệ tinh độc lập sẽ lập bản đồ bầu trời theo bước sóng UV và phát hiện ánh sáng từ các vụ nổ khí nóng xảy ra sau vụ nổ GW do sự hợp nhất của các sao neutron và / hoặc lỗ đen.
Cuối cùng, có một khái niệm về Máy đo phân cực (LEAP) của khu vực LargeE, người mà PI PI sẽ là Mark McConnell tại Đại học New Hampshire ở Durham. Nhiệm vụ này sẽ được gắn trên tàu ISS và sẽ nghiên cứu các máy bay phản lực tương đối được tạo ra bởi siêu tân tinh (hoặc sự hợp nhất của các vật thể nhỏ gọn như sao neutron) để giải quyết câu hỏi làm thế nào những tia năng lượng cao này di chuyển gần với tốc độ ánh sáng hình thành.
Trong khi các đề xuất SMEX mỗi đề xuất sẽ nhận được 2 triệu đô la để thực hiện nghiên cứu khái niệm nhiệm vụ kéo dài 9 tháng, mỗi đề xuất của MO sẽ nhận được 500.000 đô la để thực hiện nghiên cứu khái niệm thực hiện trong chín tháng. Như Paul Hertz, giám đốc bộ phận Vật lý thiên văn tại Trụ sở NASA, đã giải thích:
Một trong những nhiệm vụ này sẽ thực hiện các bước tiếp theo trong một số lĩnh vực vật lý thiên văn nóng nhất hiện nay. Với phần thưởng khoa học cao cho số tiền thấp, các sứ mệnh của Explorers đã lấp đầy thành công các lỗ hổng khoa học trong đội tàu quan sát vũ trụ hiện tại của chúng tôi.
Một số nhiệm vụ khá thú vị của NASA dự kiến sẽ diễn ra trong thập kỷ tới. Và trong khi các nhiệm vụ cấp Flagship như Kính viễn vọng không gian James Webbe (JWST) hoặc Kiên trì rover có xu hướng là những người thu hút sự chú ý lớn, các nhiệm vụ được thực hiện thông qua các chương trình khác - như Discovery, Explorer và New Frontiers - cũng có tầm quan trọng vô cùng lớn.
