欧州宇宙機関科学プログラム

ESA科学プログラムのミッションの一部。左上から時計回りに、ホイヘンス着陸機、ロゼッタ探査機、LISA観測所、ハーシェル望遠鏡。

欧州宇宙機関（ESA）の科学プログラム[ 1 ] [ 2 ] [ a ]は、宇宙科学と宇宙探査ミッションの長期プログラムである。ESAの科学局によって管理されているこのプログラムは、世代ごとのキャンペーンを通じて、欧州の宇宙機関や研究機関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8つのミッションの開発を促進した。その中には、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」が含まれている。このプログラムの第2期キャンペーンであるホライズン2000プラスは、1995年から2005年にかけて、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ました。2005年から現在まで実施されている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という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きました。プログラムの次の第4期キャンペーンであるボヤージュ2050は現在、計画策定中です。科学プログラムでは、カッシーニ・ホイヘンス探査におけるNASAとの協力、SMILEにおけるCNSAとの協力など、欧州以外の機関や研究機関との協力も時折行われています。

ガバナンス

ESA科学プログラム諮問体制[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
科学ディレクター科学プログラム委員会（SPC）
宇宙科学諮問委員会（SSAC）独立アドバイザー
天文学ワーキンググループ（AWG）太陽系探査ワーキンググループ（SSEWG）特別作業部会

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一つです。[ 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定を確保するために、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は諮問機関を通じてプログラムの方向性をコントロールすることができます。[ 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、天文学作業部会（AWG）と太陽系・探査作業部会（SSEWG）で構成されており[ 8 ] [ 9 ]、これらは上級宇宙科学諮問委員会（SSAC）に報告し、SSACはNASAの長官に報告する。[ 17 ]諮問機関の任期は3年で[ 19 ] AWGとSSEWGの議長はSSACのメンバーでもある。[ 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、臨時の諮問グループが設立されることもある。[ 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定される。[ 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いずれかの概要を示す。[ 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施スケジュールが異なっている。[ 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」では最大3つの提案が最終候補として選ばれ、各候補ミッションの予備設計が策定されます。[ 23 ] [ 25 ]その後、SPCはどの提案が「フェーズB」から「フェーズF」に進むかを最終決定します。フェーズBから「フェーズF」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、宇宙船の建造を委託されます。そして、フェーズBで勝利したミッションの請負業者が選定されます。[ 25 ] [ 27 ]

歴史

米欧共同のユリシーズ計画の挫折と欧州ロケットアリアン1号の成功は、欧州の自律的な宇宙科学計画のきっかけとなった

背景

欧州宇宙機関 (ESA) は、1975 年 5 月に欧州宇宙研究機構(ESRO) と欧州打上げロケット開発機構 ( ELDO) 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または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・トレンデレンブルグと ESA 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オ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月の国際紫外線観測衛星の選定に加えて、 [ 35 ]これら3つの宇宙探査機はアリアンスペースの打ち上げ機で打ち上げられた最初のヨーロッパの科学ミッションであり、これによりヨーロッパは打ち上げサービスの自律性を獲得した。[ 36 ] [ 37 ]

これに加えて、科学ミッションの長期計画がなかったこと、さらにNASAとの協力による国際太陽極軌道ミッション（後にユリシーズと改名）に対する予算削減があったことが、[ 38 ] ESAが他の機関や組織から独立して、より長期間にわたってミッションを持続的に計画できる長期科学プログラムの開発を促した。[ 38 ] [ 39 ] ESAの科学局のリーダーシップと諮問の構造は、プログラム設立直前に変更された。1970年代、LPACの後継となったESAの科学諮問委員会（SAC）は、すべての科学事項について事務局長に助言し、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、1983年5月に、元科学委員会委員長のロジェ・モーリス・ボネがトレンデレンブルグに代わり科学部長に就任した。[ 42 ]

ホライズン2000

処方

1983年11月と12月に、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への最初のミッション提案の公募を行った。[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]公募では68の提案が寄せられ、そのうち30は天文学の分野、34は太陽物理学の分野で、その他のコンセプトが4つ提出された。[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]当時のSRON所長ヨハン・ブリーカーの指揮の下、特別の「調査委員会」が招集され、[ 48 ] [ 49 ] 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、[ 50 ]提出された提案を検討した。[ 10 ] [ 51 ] 1984年初頭、調査委員会は3つのカテゴリーに分かれた一連のミッションの計画を策定した。それは、長期にわたる実施期間にわたって年間予算の2倍の費用がかかる「コーナーストーン」、年間予算の1倍の費用がかかる中規模ミッション、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。[ 52 ] [ 53 ]

過去25年間、宇宙科学は開拓と探究の段階か​​ら、確固たる地位を築いた成熟した基礎科学分野へと進歩しました。科学発展の最前線におけるヨーロッパの地位を確固たるものにするために、今後数十年間の欧州宇宙科学の重点分野を明確にすべき時が来ています。

ホライズン2000調査委員会、1984年[ 54 ]

科学プログラムの予算は1984年には年間1億3000万会計単位（MAU）で、1991年以降は年間2億MAUに固定される予定であったため、年間7％の増加が見込まれていた。[ 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、計画の公開図で青いボックスとして表現されていたことから、社内では「ブルーミッション」と呼ばれていた。[ 56 ]計画の当初の3つの柱にはそれぞれ、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ていたが、[ 53 ]中規模ミッションの目的は、ミッション提案と並行して競争的に選択されるように残されていた。[ 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以降の可能性として言及されたコーナーストーン目標には、太陽探査機、火星探査車、および2次元干渉計ミッションが含まれていました。[ 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。[ 53 ] [ 63 ] [ 64 ]ホライズン2000の幅広い目的は、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番目の基礎計画が採択されました。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、要求された1991年までの年間予算7％の増加ではなく、1989年までの年間予算5％の増加のみで承認されました。[ 64 ] [ 68 ] [ 69 ]これはホライズン2000の目的の約半分を賄うのに十分でした。[ 69 ]しかし、1990年にハーグで開催された閣僚理事会で、1994年までの年間5％の増加の延長が承認され、すべてのホライズン2000ミッションに十分な資金が提供されるようになりました。[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]

実装

SOHO（写真）とClusterの選択は、開発初期段階では財政的な懸念から難航しました

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 ]実際的な制約により、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、[ 75 ] [ 76 ]宇宙船のペイロードを、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することができました。[ 75 ] [ 77 ] 1986年までに、STSPのコーナーストーンの費用は割り当てられた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、SOHO、クラスター、およびSSACのメンバーの間で人気を集めていた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ためにコーナーストーンをキャンセルする可能性を提示されました。[ 78 ] [ 80 ]

前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、計画の進行に影響を及ぼした。[ 82 ]それにもかかわらず、SSWG、SSAC、SPC は、SOHO の範囲を縮小し、クラスター宇宙船を 3 機に制限することで、STSP の基礎となるミッションへの取り組みを再確認した。[ 83 ] [ 84 ]また、1986 年 10 月に NASA と協力協定を締結して、ミッションのコストを削減し、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するという内容だった。[ 85 ] [ 86 ]一方、エクエーターミッションをキャンセルして、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するという内容だった。[ 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紫外線およびQUASAT超長基線干渉計観測所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ガンマ線観測所が競合したが、[ 93 ] [ 94 ] AWGとSSWGによって拒否された。[ 92 ] [ 95 ]チャレンジャー号事故による予算削減でNASAがライマンとクアサット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はタイタン探査機タイタンを選定し、[ 92 ]会議に出席したスイス人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月に行われた2回目の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、その年にNASAのエクスプローラーズ・プログラムから選定を逃したアメリカ核天体物理学探査機（NAE）とGRASPを組み合わせたガンマ線観測衛星INTEGRALを提案した。[ 98 ] NASAはこの提案を支持し、後にロシア科学アカデミーが、ミッション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供した。 [ 100 ] [ 101 ] NASAのミッションへの取り組みと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によって選定され、NASAは深宇宙ネットワークサービスと分光計を提供した。[ 103 ] [ 104 ]これに応えて、インテグラルはNASAにより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、NASAの分光計への関与を終了することを決議した。[ 107 ] CNESは速やか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ミッションが運用を続けている。

ホライズン2000プラス

ガイア天体測定ミッションは、ホライズン2000プラスキャンペーンの3つのミッションの1つとして開始されました

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BepiColomboミッションという 2 つのさらなる礎となるミッション、および将来の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。ホライズン 2000 とプラスのミッションはすべて成功しましたが、最初のクラスターは 1996 年に打ち上げロケットが爆発して破壊されました。代わりのクラスター 2が建造され、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における現在のプログラムです。最初のアイデアとコンセプトの募集は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、基礎物理学というより広範なテーマの下で、宇宙ビジョンのテーマをより詳細に定義しました。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

  • 惑星の形成と生命の出現の条件は何ですか?
  • 太陽系はどのように機能するのでしょうか?
  • 宇宙の基本的な物理法則とは何ですか？
  • 宇宙はどのようにして誕生し、何でできているのでしょうか?

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。

大型クラス

大型クラス（Lクラス）ミッションは当初、ESA固有の費用が9億ユーロを超えない範囲で、他のパートナーと共同で実施されることが想定されていました。しかし、2011年4月、米国の予算圧力により、 L1ミッションにおけるNASAとの期待される共同作業は現実的ではないことが明らかになりました。そのため、選定は延期され、ESAのリーダーシップと限定的な国際参加を前提にミッションの範囲が再設定されました。[ 113 ] Cosmic Visionの下で、3つのLクラスミッションが選定されました。 2023年4月に打ち上げられた木星・ガニメデ探査機JUICE、 2035年に打ち上げが予定されているX線天文衛星Athena、そして2038年に打ち上げが予定されているX線天文衛星Athenaです[ 114 ]そして、2035年に打ち上げが予定されている宇宙ベースの重力波観測所LISAである。 [ 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た。[ 116 ]

中型クラス

ユークリッド近赤外線天文台。2番目のコズミック・ビジョンMクラスミッションとして打ち上げられました

中規模クラス (M クラス) 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、太陽を間近に観測する太陽探査機太陽物理学ミッション[ 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近赤外線宇宙望遠鏡ユークリッド[ 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ミッションであるPLATOは、 EChO、LOFT、MarcoPolo-R、STE-QUESTに対抗して2014年2月19日に選定された[ 120 ] 。 [ 121 ] 2015年3月に4番目のMクラスミッションの提案の予備的な選別が行われた後、2015年6月4日に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が発表された。[ 122 ] [ 123 ] [ 124 ]最終候補にはTHORプラズマ観測衛星とXIPE X線観測所。[ 124 ] ARIELは、近くの太陽系外惑星の通過を観測して化学組成と物理的状態を決定する宇宙観測所であり、[ 124 ] 2018年3月20日に最終的に選定された。[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、EnVision金星探査機が最終的に2031年の打ち上げに選定された。[127] SPICA遠赤外線観測所とTHESEUSガンマ線観測所が他の2つの提案であった。[ 128 ]

少人数制クラス

小型ミッション（Sクラス）は、ESAの費用が5,000万ユーロを超えないことが想定されています。ミッション提案の最初の募集は2012年3月に開始され、選定された提案は2017年までに打ち上げ準備を完了させる必要がありました。[ 129 ]約70通の意向書が提出されました。[ 130 ]太陽系外惑星を測光法で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12月に打ち上げられました。[ 131 ] [ 132 ] [ 133 ]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ました。[ 134 ] 2025年9月現在、SMILEは2026年に打ち上げられる予定です。[ 135 ]

ファストクラス

2018年5月16日に開催されたESA科学プログラム委員会（SPC）ワークショップにおいて、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ました。これらのFクラスミッションは、M4以降の各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ります。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ります。[ 136 ] 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、重量は1,000kg未満でなければなりません。[ 137 ]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月に選定されました。 [ 138 ] [ 139 ] 2022年11月2日、ESAは2030年代初頭に打ち上げられるFクラスミッションARRAKIHSを発表しました。 [ 140 ]

機会ミッション

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できる。機会ミッションのコストは5千万ユーロに制限されている。[ 141 ] 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、MMXへの貢献がある。[ 141 ]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の機会ミッションとして評価された。 [ 142 ] SPICAはM5で検討されているミッション提案の1つであったが 、もはやその枠組みでは考慮されていない。

ボヤージュ2050

2025年11月のESA閣僚理事会で合意された、インフレに加えて2028年までの科学プログラムの予算を毎年3.5%増加させること
ESAによるエンケラドゥスミッションコンセプト（Voyage 2050 L4）

ESAの科学プログラムの次のキャンペーンは、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「Voyage 2050」である。計画は、2018年12月に上級委員会が任命され、2019年3月にホワイトペーパーの募集が開始された。[ 143 ]

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。[ 144 ] 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。[ 145 ]

2024年3月25日、ESAは、2050年航海の最初の大型ミッション（L4 ）は「巨大惑星の衛星」というテーマでエンケラドゥスに焦点を当てると発表した。 [ 146 ] [ 147 ]

2050年航海の最初の中型船（M7）の候補3つが、2026年に選定され2028年に採用されることを目指して研究されている。[ 148 ]

  • M-マティス：火星の磁気圏、大気圏、電離層、宇宙天気科学
  • プラズマ観測所：地球のプラズマ環境
  • THESEUS：高エネルギー宇宙現象を研究するための高エネルギー空および初期宇宙探査機

ミッション

ホライズン2000

ホライズン2000プラス

宇宙のビジョン

年表

Laser Interferometer Space AntennaEnVision (spacecraft)Advanced Telescope for High Energy AstrophysicsComet InterceptorARIELPLATO (spacecraft)SMILE (spacecraft)Euclid (spacecraft)Jupiter Icy Moons ExplorerSolar OrbiterCHEOPSBepiColomboLISA PathfinderGaia (spacecraft)Planck (spacecraft)Herschel Space ObservatoryRosetta (spacecraft)INTEGRALCluster II (spacecraft)XMM-NewtonHuygens (spacecraft)Cluster (spacecraft)Solar and Heliospheric Observatory

参照

参考文献

注記

  1. ^ ESA科学プログラム[ 3 ] 、[ ESAの科学プログラム]、 [ 4 ]、[ 5 ]、またはESA科学プログラム[ 6 ] 、[ 7 ]とも呼ばれる
  2. ^赤道計画は、赤道軌道から地球の磁気圏を探査するためにNASAが計画したミッションである。これは、STSPとの共同ミッションである国際太陽地球物理学（ISTP）計画へのNASAの貢献であった。 [ 87 ] [ 88 ]

出典

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引用

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  11. ^ a b ESA 2015、「科学局内の科学プログラムには、2つの主な目的がある。1つは、科学界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、産業界と科学界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の持続可能性に貢献することである。」
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  13. ^ 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と直ちに決定されました。」
  14. ^ 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、科学目標の長期計画を可能にしています。このため、科学プログラムは「必須」と呼ばれています。」
  15. ^ ESA 2015、「長期的な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からの意見やピアレビューに基づく幅広い参加に依存しています。ESAの科学プログラムは、何よりも科学主導です。」
  16. ^ a b ESFとNRC 1998、36ページ、「彼らはすべての科学的事項について事務局長と科学プログラム責任者に助言し、彼らの勧告は独立してSPCに報告されます。」
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  18. ^ Cogen 2016、219ページ、「評議会は、義務的な科学プログラムに関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う。」
  19. ^ a b ESFとNRC 1998、36ページ、「諮問機関の会員資格は3年間であり、AWGとSSWGの議長はSSACの法的会員である。」
  20. ^ ESA 2013、「これらのプロジェクトは、公募の仕組みを利用して特定・選定されます。ESAは、適切かつプログラムの目標と制約に適合する場合、新しい科学ミッションの提案募集を行います。」
  21. ^ a b ESA 2013、「公募には、ミッションの科学的目標、規模、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、その規模は達成される科学的目標、そして最終的には必要なコストと開発期間を反映しています。」
  22. ^ 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ミッションを評価します。[...] 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...」
  23. ^ a b 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の選定を実施した。」
  24. ^ ESA 2013、「これは、ミッションを実現するために開発が必要な新しい技術を特定するものです。これらの研究の大部分は、ESAの同時設計施設（CDF）内で実施されています。」
  25. ^ a b 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う。[...] 通常、フェーズAの調査では2つか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る。フェーズAでは、ミッションの予備設計が作成される。」
  26. ^ 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...」
  27. ^ a b 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る。[...] 最終的には、ミッションの「採用」と、2つの産業請負業者のうち1つが実装フェーズ全体の責任者として選ばれることにつながる...」
  28. ^ Bonnet 2004、203〜204ページ、「タイタン探査機は最終的に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、Horizo​​n 2000の最初の「ブルー」ミッションとして選定された。」
  29. ^ Krige et al. 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カ国によって署名された[...]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た。これにより、ESROとELDOからESAへの移行が考慮された...」
  30. ^ 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を統合して、1975年に現在の形で設立されました。」
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  32. ^ Krige et al. 2000、40ページ、「天文学はESROで大きな打撃を受けており、1970年にLPACによって優先順位が明確に下げられていた。」
  33. ^ a b Bonnet 2004、201ページ、「1970年の長期計画会議で、LPACは惑星探査ミッションを計画しないことを決定しました。当時、惑星探査ミッション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ていたためです。NASAまたはソ連との協力は、ヨーロッパが太陽系探査に参加する唯一の選択肢でした。」
  34. ^ 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ESAのSPCが1980年に、1986年3月にハレー彗星が太陽の近くに戻ってくるのを機に、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た。」
  35. ^ a b 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 (再び天文学ミッションと太陽系ミッションの間で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。」
  36. ^ 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たアリアンの到来と同時期に発生した。このアリアンにより、ヨーロッパは宇宙へのアクセスに関して完全な自立性を獲得した。[...] 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予定で、当初はヨーロッパのみのミッションであった。」
  37. ^ 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機で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。」
  38. ^ a b Bonnet 1995、9ページ、「ISPM危機は、大西洋を越えた国々が締結した協定の脆弱性を初めて認識させ、彼らの目を覚まさせた。協力の基盤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され、NASAの予算はホワイトハウスと議会で毎年議論されていた。」
  39. ^ Bonnet 1995、10ページ、「1983年に、ESAは長期的な視点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続けることはもはや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。」
  40. ^ Krige et al. 2000、39ページ、「DGはLPACをSAC（科学諮問委員会）に置き換え、すべての科学的事項についてDGに直接報告するようになりました[...]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。」
  41. ^ Krige et al. 2000、43ページ、「以前はあらゆる科学事項について事務局長に助言していたSACは、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の活動について科学プログラムディレクターに助言することになりました。」
  42. ^ Krige et al. 2000、43ページ、「ESRO、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日に科学プログラムディレクターの座を、1978年から1980年までSACの議長を務めたフランス人宇宙科学者ロジェ・ボネに交代した。」
  43. ^ 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、基礎科学のさまざまな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。」
  44. ^ Krige et al. 2000、43ページ、「ボネットは1983年10月にSPCの会議で彼のアイデアを提示した。科学界は、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ミッションコンセプトを提案するよう求められるだろう。」
  45. ^ a b Bonnet 1995、10ページ、「1983年秋に発せられたミッションコンセプトの募集に続いて、欧州の科学界は約68の提案で応じた（表2）」...
  46. ^ Krige et al. 2000、44ページ、「この演習では、天文学に関するミッションコンセプトが33件、太陽系科学に関するミッションコンセプトが35件、合計68件作成されました。」
  47. ^ Bonnet 1995、10ページ、「Horizo​​n 2000; 2/11 – 31/12/1983; 天文学 30; 太陽物理学 34; その他提案 4; 提案総数 68」
  48. ^ 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た。そのコンセプトは広く支持され（70 件の応募があった）、...」
  49. ^ Bleeker他 1984年、Vページ、「Johan Bleeker; 調査委員会委員長」
  50. ^ ESFと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）が含まれていました。」
  51. ^ 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年までの世界的なモデルプログラムが策定されることになる。」
  52. ^ Krige et al. 2000、44ページ、「Horizo​​n 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。2つの年間予算の費用がかかり、長いリードタイムを要するコーナーストーン、1つの年間予算で済む中規模プロジェクトで、当時のジョット、ヒッパルコス、ユリシーズのような最新のミッションのクラス、そして0.5の年間予算の費用がかかる低コストプロジェクトで、通常は国際プログラムへの参加です。」
  53. ^ a b c Harvey 2003、210ページ、「最終的に委員会は『宇宙科学のホライズン2000』（通称ホライズン2000）という報告書を作成した。この報告書では、『礎石』ミッションの原則、つまり長年にわたり異なる分野で宇宙科学を大きく進歩させるプロジェクトが採用された。」
  54. ^ Bleeker et al. 1984、3ページ、「過去25年間で、宇宙科学は開拓・探究段階から、確固たる地位を築いた成熟した基礎科学分野へと進歩しました。今後数十年間、科学発展の最前線におけるヨーロッパの地位を確固たるものにするために、ヨーロッパの宇宙科学の主眼となるべき方向性を明確にすべき時が来ています。」
  55. ^ Krige et al. 2000、44ページ、「プログラムの総予算は、1991年以降、年間200MAU（1983年価格）に設定され、このレベルは、1984年の予算（約130MAU）に対して年間7％の増加によって達成される予定であった。」
  56. ^ a b c Bonnet 2004、203ページ、「さらに、ホライズン2000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を提供しました。これは、当初の計画の図では青いボックスで表されていたため、そのように呼ばれています。そのコストは、年間予算の半分を超えません。」
  57. ^ Bleeker et al. 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の数に対する規定が設けられる予定です[...]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。」
  58. ^ Bonnet 1995、10ページ、「さらに、この計画には小規模と中規模のプロジェクトも含まれていましたが、分野を事前に排除することはなく、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。」
  59. ^ Krige et al. 2000、44ページ、「天文学者たちは、高エネルギー天体物理学のための第三世代の観測衛星を建造することを目的としたX線分光ミッションを選択した。彼らの第二の礎石は、サブミリ波ヘテロダイン分光法の分野にあった[...]太陽系科学者たちにとって、彼らの礎石の一つはジョットの業績に基づいており、原始天体（彗星や小惑星）への探査ミッションで、原始物質の回収を伴うものであった。」
  60. ^ Bleeker et al. 1984、10～11ページ、「4つの柱となるのは、太陽地球系プログラム（STP）[...] 原始物質の回収を含む原始天体ミッション[...] 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...」
  61. ^ 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。」
  62. ^ Bleeker et al. 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年の地平線を越​​えた先にある他の主要な推進力を特定することはすでに可能です。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光線、赤外線（IR）、ミリメートル（mm）波長域における高空間分解能のための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...」
  63. ^ Krige et al. 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、Horizo​​n 2000と名付けられた長期計画が作成されました。」
  64. ^ a b 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の当時の事務局長エリック・クイストガード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た。」
  65. ^ 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提供すること、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。」
  66. ^ ESFとNRC 1998、52ページ、「1984年5月にイタリアのヴェネツィアで開催された調査委員会の最終会議では、当初3つの基礎計画のみが想定されていました。そのため、SOHOとクラスターミッションからなる4つ目の基礎計画が太陽系ワーキンググループの議長によって提案されたことは驚きでした。[...] 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...」
  67. ^ Krige et al. 2000、44ページ、「2つ目は、当初の概要には想定されていなかったが、ヴェネツィア会議でこっそりと導入され、太陽とプラズマ物理学の分野をカバーした。これは、SOHOとClusterという2つの既存の提案を組み合わせるものだった。」
  68. ^ 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％増加させることに同意した。」
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  70. ^ 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かどうかにかかっていました。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。」
  71. ^ Bonnet 1995、10ページ、「...ESA の科学予算に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ことになっていた。」
  72. ^ 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217MAUのレベル（1985年価格）に達することができました。」
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  74. ^ Lumb et al. 2012、1ページ、「1987年に望遠鏡作業部会の報告書が提出されたとき、実際的な制約を考慮して、望遠鏡の数は合計7基と控えめに削減されていました。」
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  102. ^ ESFとNRC 1998、55ページ、「さらに、NASAはこれまで全体的なミッション計画の中にINTEGRALを組み込んでいなかった。この不確実性のため、NASAは確約することができなかった。[...]米国の宇宙科学コミュニティ内では、分光計に資金を提供するにはExplorerラインからの資金が必要になるのではないかという疑念が生じた。」
  103. ^ ESFとNRC 1998、55ページ、「ESAの1993年6月の会議で、SPCは、ロシアがプロトンロケットを提供し、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き、INTEGRALをESAのM2ミッションとして承認した。」
  104. ^ Wilson 2005、236ページ、「インテグラルは、1993年にNASAの科学計画委員会によってM2中規模科学ミッションとして選定されました。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。」
  105. ^ a b ESF と 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で声高に支持される支持層を獲得していませんでした [...] 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...」
  106. ^ ESFとNRC 1998、55ページ、「…一部の天体物理学者は、明るい離散的な線放射源が検出されないことから、INTEGRAL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。」
  107. ^ 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 を支援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 を支援できないという結論に至りました。」
  108. ^ ESF と 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フランス国立宇宙研究センター (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った...」
  109. ^ 「ESA、長期科学計画におけるROSETTAとFIRSTの継続を確認」 XMM -Newtonプレスリリース: 43. 1993年11月8日. Bibcode : 1993xmm..pres...43. 2016年12月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年12月21日閲覧。
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