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Summary (Jan 02, 2004): Solar sistema exploration remains un compelling activity porque (él) lugars within nuestro grasp answers a básico questions de profound humano interesar: son nosotros solo? donde did nosotros venir desde? qué es nuestro destiny? el National Research Council ha surveyed expert opinion en cómo a ir sobre asking estes fundamental questions.
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Solar sistema Exploration Survey espacio Studies abordar de el National Research Council
el SenateTestimony de Dr. Michael J.S. Belton, Ph.D.
Chair, Solar sistema Exploration Survey Committee, National Research Council
un critical elemento de el charge a el Solar sistema Exploration Survey fue a formulate un"grande picture" de solar exploration- qué (él) es, cómo (él) cabers into otro scientific endeavors, y por qué (él) es un compelling goal hoy.
Solar sistema exploration remains un compelling activity porque (él) lugars within nuestro grasp answers a básico questions de profound humano interesar: son nosotros solo? donde did nosotros venir desde? qué es nuestro destiny?
 | Ultraviolet image de Venus obtenerado por Pioneer-1.
Image Credit: BNSC |
Mars y icy satellite explorations mayo pronto proveer un answer a el primer question; exploration de comets, primitive asteroids y Kuiper Belt objetivos mayo tener mucho a decir sobre el segundo; surveys de near-tierra objetivos will decir algo sobre el tercer.
Although el scientific goals de NASA's Solar sistema Exploration programa tener been quite stable, en recent años el emphasis ha increased en dos areas- el search por el existence de vida, either pasado o extant, beyond tierra, y el development de detalleado knowledge de el near-tierra environment en orden a understand qué potential hazards a el tierra mayo existir.
el field deastrobiology ha become un importante elemento en solar sistema exploration y ahí es un increasing interesar en aprendirando más sobre objetivos que could collide con el tierra at unas futuro vez. el Survey desarrollarado cuatro integrating temas a guía solar sistema exploration en el venirando decade:
· el primer Billion años de Solar sistema History. este formative period propelled el evolución de tierra y el otro planetas, incluirando el emergence de vida en tierra, yet este epoch en nuestro Solar sistema's history es poorly known.
· Volatiles y Organics; el Stuff de vida. vida requires organic materials y volatiles, notably liquid agua, originally condensed desde el solar nebula y luego delivered a el planetas por organic-rico cometary y asteroidal debris.
· el Origin y evolución de Habitable mundos. nuestro concept de el"habitable zona" es estarando expanded por recent discoveries en tierra y elsewhere en el Solar sistema. Understanding nuestro planetary neighborhood will ayudar a trace el evolutionary veredas de el planetas y el fate de nuestro propio.
· Processes; cómo planetas trabajar. Understanding el operation de fundamental processes es el firme foundation de planetary science, proveerando insight a el evolución de mundos within nuestro Solar sistema, y planetas alrededor otro stars.
con estes cuatro temas agreed a, el Survey fue able a prioritize among el literally ciens de scientific questions de interesar a el community. el resulting set de twelve tecla questions con high scientific merit deber guía el selection de flight missions sobre el next decade. nosotros measure el scientific merit de un question por asking whether su answer ha el posibilidad de crearando o cambioando un paradigm, whether el nuevo knowledge might tener un pivotal effect en el dirección de futuro research, y a qué degree el knowledge que might estar gained would substantially strengthen el factual basis de nuestro understanding. el primer Billion años de Solar sistema History. el twelve tecla questions, grupoado within el cuatro temas, son:
1. qué processes marcarado el initial stages de planeta y satellite formation?
2. cómo largo did (él) tomar el gas gigante Jupiter a forma, y cómo fue el formation de el ice gigantes diferente desde que de el gas gigantes?
3. qué fue el rate de decrease en el impactor flux throughout el solar sistema, y cómo did (él) affect el timing de el emergence de vida? Volatiles y Organics; el Stuff de vida.
4. qué es el history de volatile material; especially agua, en nuestro Solar sistema?
5. qué es el nature y history de organic material en nuestro Solar sistema?
6. qué planetary processes affect el evolución de volatiles en planetary cuerpos? el Origin y evolución de Habitable mundos.
7. donde son el habitable zonas por vida en nuestro Solar sistema, y qué son el planetary processes responsible por producing y sustaining habitable mundos?
8. Does(o did) vida existir beyond el tierra?
9. por qué did el terrestrial planetas diverge tan dramatically en su evolución?
10. qué hazards hacer Solar sistema objetivos present a tierra's biosphere? Processes; cómo planetas trabajar.
11. cómo hacer el processes que shape el contemporary caracter de planetary cuerpos operate y interact?
12. qué does nuestro solar sistema tell nos sobre otro solar sistemas, y vice versa?
a advance el subject estes scientific temas y tecla questions must estar addressed por un series de spaceflights de diferente sizes y complexities. también, como resources son finite, estes proposed nuevo flight missions must estar prioritized. (él) es importante at este juncture a understand que el foundation en cual el Survey's priorities demás must también estar mantenerado y sujetoado. el tapa-nivel programmatic priorities que son required a proveer el foundation por productivity y continued excellence en solar sistema exploration son:
 | el painting titled"K/T Hit" por artist Donald E. Davis. este impact occured 65 million años ago, finalando el reign de el dinosaurs.
Image Credit: Don Davis |
· Continue approved Solar sistema Exploration programas, tal como el Cassini-Huygens mission a Saturn y Titan, those en el Mars Exploration programa, el Discovery programa de low-costar missions, y ensure un nivel de funding que es adequate por ambos el successful operations y el analysis de el data y publication de el results de estes missions.
· Assure adequate funding por fundamental research programas, seguir-en data analysis programas y technology development programas que apoyar estes missions.
· Continue a apoyar y upgrade el technical expertise y infrastructure en implementing organizations que proveer vital services a enable y apoyar Solar sistema exploration missions.
· Continue a encourage, facilitate y apoyar international cooperation en su Solar sistema exploration flight programas.
mantenerando un mix de mission size es también importante. por ejemplo, many aspects de el tecla science questions puede estar met through Discovery class missions(<$325 M), mientras otro high-priority science issues will require larger, más caro projects.
Particularly critical en nuestro strategy es el nuevo Frontiers línea de missions($325-650 M), cual son principal-Investigator(PI) led, medium class, competed missions. este línea fue proposed en el President's FY 2003 budget submission antes el Survey fue completed. el Survey strongly apoyarado el proposal a arraigar un nuevo Frontiers línea de competitively procured flight missions con un total mission costar de approximately twice el Discovery cap. experiencia ha también shown que large missions que enable prolongarado y scientifically multi-faceted experimentation son un essential elemento de el mission mix.
 | Lunar Clementine mission shows el South Pole de el luna. el permanently shadowed region center shows evidence de meteor cratering y ice nunca exposed a directo sunlight.
Credit: NASA/DOD Clementine |
el Survey recommended que el development y implementation de Flagship(>$650 M) missions, comparable a Viking, Voyager, Galileo, y Cassini-Huygens, estar at un rate de sobre uno per decade a proveer por el comprehensive exploration de science targets de extraordinarily high priority.
Within este structure el Survey recommended el siguiendo prioritized flight programa de missions en general solar sistema exploration en el period 2003-2013. (él) must estar emphasized que, at NASA's request, el prioritization fue done within costar classes y no sobre el entero lista. también por NASA's request, el priorities por el Mars Exploration programa were kept separate desde el priorities por el Solar sistema Exploration Division.
pequeño Class
1. Discovery missions(at un frequency de approximately 1 every 18 months)
2. Cassini prolongarado Mission
Medium Class
1. Kuiper Belt/Pluto
2. South Pole Aitkin Basin Sample volver
3. Jupiter Polar Orbiter con Probes
4. Venus en-situ Explorer
5. Comet Surface Sample volver
Large Class(at un frequency de approximately 1 every decade)
1. Europa Geophysical Explorer por el Mars exploration programa el Survey recommended que en el venirando decade el flight programa deber focus en missions que conseguir down onto el surface de el planeta con el ultimate goal de implementing Mars Sample volver missions en el period immediately siguiendo el actual decade. (él) es creerado que tal samples son necesario a settle el question de el presence de vida.
el Survey recommended el siguiendo flight mission priorities por Mars exploration en el period 2006- 2013:
pequeño Class
1. Mars Scout línea
2. Mars Upper Atmosphere Orbiter
Medium Class
1. Mars Smart Lander
2. Mars largo-vivirado Lander Network
Large Class
1. Mars Sample volver(Preparation por flight missions en el next decade)
en addition el Survey committee counseled que NASA deber seek a engage international partners at un early stage en el planning y implementation de Mars Sample volver; que el Mars Smart Lander(MSL) mientras addressing high priority science goals, deber tomar ventaja de el opportunity a validate technologies required por sample volver, y que el Scout programa deber estar structured como el Discovery programa, con PI leadership y competitive missions.
 | Huygens meseta probe a Saturn's luna, Titan.
Image Credit: ESA |
el Survey advocated que un Scout mission deber estar flown at every otro Mars launch opportunity. este futuro programa por solar sistema exploration laid out arriba clearly requires un mix de Medium y Large class missions a adequately challenge actual scientific paradigms. (él) también requires que pequeño missions whether Discovery class, Mars Scout, o mission extensions, proveer focused caminos de responding quickly a discoveries hecho o proveer vehicles por entrepreneurial creativity y nuevo scientific ideas.
nuestro proposed Kuiper Belt-Pluto mission mayo bien estar el último grande reconnaissance mission within solar sistema exploration y, con (él) completed, nosotros puede expect que el programa will rapidly entrar un phase de large y medium class missions operating en el surfaces de planetas o within su atmospheres y plasma environments.
estes missions will utilize technologies, yet a estar practically desarrollarado, que will enable largo sojourns, power advanced instrumentation, y volver samples a el tierra. el inclusion de Project Prometheus y el optical communications initiative en el President's FY 2004 budget submission son dos excellent ejemplos de el tipo de technology development que es necesitarado a mover solar sistema exploration forward. el Survey recognized que un significant investment en advanced technology development es necesitarado en orden por ambos el recommended flight missions a succeed y a proveer un basis por increased science volver desde futuro missions.
el siguiendo lista de futuro posible missions(unprioritized) con high science value fue noado por el Survey y dars unas idea de el technical challenges que mentir ahead:
 | Europa Orbiter.
Image Credit: JPL |
Terrestrial planeta Geophysical Network
Trojan/Centaur Reconnaissance Flyby
Asteroid Rover/Sample volver
Io Observer
Ganymede Observer
Europa Lander
Titan Explorer
Neptune Orbiter con Probes
Neptune Orbiter/Triton Explorer
Uranus Orbiter con Probes
Saturn argolla Observer
Venus Sample volver
Mercury Sample volver
Comet Cryogenic Sample volver
el Survey identified el siguiendo areas en cual nosotros creer que technology development es appropriate:
Power: Advanced RTGs y en-espacio nuclear fission reactor power fuente
Propulsion: Nuclear electric propulsion, advanced ion engines, aerocapture
Communication: Ka banda, large antenna arrays, y optical communication
Architecture: Autonomy, adaptability, lower misa, lower power
Avionics: Advanced packaging y miniaturization, standard operating sistema
Instrumentation: Miniaturization, environmental(Temperature, Pressure, radiation) tolerance
Entry a meseta: Autonomous entry, hazard avoidance, precision meseta
en-Situ Ops: Sample gathering, handling y analysis, drilling, instrumentation
Mobility: Surface, aerial, subsurface, autonomy, trabajoso-a-alcanzar acceso
Contamination: Forward contamination avoidance
tierra volver: Ascent vehicles, en-espacio rendezvous y tierra volver sistemas
estes technology areas were no prioritized por el Survey. Nevertheless, yo note que en-flight power y nuclear electric propulsion initiatives were incluirado en el 2003 budget request y aparecer again en el 2004 request como Project Prometheus. también, ahí son otro elementos de el arriba lista que son, yo creer, estarando actively considered por inclusion en un futuro mission en NASA's nuevo Millennium programa.
el road que leads a el futuro de any endeavor es usually bien definirado único at su start. y quickly, el futuro becomes obscured por latent uncertainties: el posibilidad de nuevo discoveries, de cambioando paradigms, cambios en national policy, blind alleys, y funding pleasures y disappointments. Solar sistema exploration es ningún exception y en el vez since el Survey fue completed y publicarado yo tener felt grande excitement y considerable pleasure como importante elementos de nuestro strategic plan tener been proposed a Congress y mover, hopefully, hacia reality.
el nuevo Horizons mission, cual yo creer puede fulfill nuestro goals at el Kuiper belt y Pluto, es verando fuerte apoyar; el proposed Jupiter Icy lunas Mission will más than fulfill nuestro goal de un flagship mission a further explore el subsurface oceans en Europa mientras simultaneously applying el nuevo technologies que el Survey advocates como un basis por mucho de el futuro programa.
el most importante de estes nuevo technologies- en-flight power y nuclear electric propulsion- son adequately cubrirado en el proposed Project Prometheus. el nuevo Frontiers programa es irando ahead y nosotros await detalles de cómo NASA intends a implement este programa a incluir el flight priorities que nosotros tener advocated. Finally, el research infrastructure, cual underlies el flight programa, también aparecers a estar drawing adequate apoyar. el tragic Columbia accident will ningún duda tener effects en este programa en caminos que yo cannot anticipate. Whether estes effects will estar positive o negative remains a estar visto. However, yo note el old proverb"mucho buen puede often venir out de adversity."
 | Spectacular gas remnants desde exploding star.
Image Credit: Hubble |
Since el final de el Apollo programa, el humano spaceflight programa ha served a enable un número de robotic missions(el Shuttle ha been necesitarado a launch importante spacecraft tal como el Ulysses, Magellan, y Galileo probes, y el Hubble espacio Telescope), pero ha no jugarado un directo role en el exploration de otro solar sistema cuerpos. en el lejano futuro yo expect que este mayo cambio en unas elementos de el programa. humano exploration de Mars es un largo spoken de goal pero caras major technical challenges.
un segundo area es el protection de el tierra desde un potentially hazardous near-tierra objetivo en un collision curso. el role de humanos, si any, en tal un endeavor ha no yet been satisfactorily trabajarado out y, en mi opinion, deserves attention. en conclusion, el futuro de solar sistema exploration aparecers a estar muy bright. NASA es tomarando el technological y programmatic pasos necesario a apoyar futuro missions que will explore nuestro solar sistema en astounding detalle.
apoyarado por el strategy laid out en el Survey, futuro solar sistema exploration will enable nos a answer tres fundamental humano questions:
son nosotros solo?
donde did nosotros venir desde?
qué es nuestro destiny? qué's Next 2004
- EuropeanRosetta mission, a land un science probe en el surface de Comet Churyumov-Gerasimenko
- Mercury orbiter, MESSENGER, a aspecto por agua-ice en el closest planeta a el sol
- Comet rendezvous, Deep Impact, a fire un bullet into comet P/Tempel 1 y estudiar el ejecta y crater
- JapaneseLunar-un, Lunar Mapping Orbiter y Penetrator, a fire dos bullets 3 meters into el lunar soil near Apollo 12 y 14 sites
2005
- Mars Reconnaissance Orbiter(MRO) launch, Mars Orbiter a collect high-resolution, 1-meter, images en stereo-view de Mars
- EuropeanVenus expresar, Venus Orbiter por dos-año nominal mapping vida[486 días, dos Venus año]
2006
- nuevo Horizons, Pluto y luna Charon flyby, mapping a outer solar sistema cometary fields y Kuiper Belt
- Dawn, Asteroid Ceres y Vesta rendezvous y orbiter, incluirando investigations de asteroid agua y influence en meteors
- Kepler, Extrasolar Terrestrial planeta Detection Mission, diseñarado a aspecto por transiting o tierra-size planetas que eclipse su parent stars[survey 100,000 stars]
- Europa Orbiter, planned Orbiter de Jupiters ice-cubrirado luna, Europa, usars un radar sounder a bounce radio olas through el ice
- JapaneseSELENE Lunar Orbiter y Lander, a probe el origin y evolución de el luna
2007
- Japaneseplaneta-CVenus Orbiter, a estudiar el Venusian atmosphere, lightning, y volcanoes.
- MarsScout mission, final selections agosto 2003 desde cuatro Scouts: SCIM, sons, MARVEL yPhoenix
- French Mars Remote Sensing Orbiter y cuatro pequeñoNetlanders, linked por Italian communications orbiter
2009
- BepiColumbo, European Mercury Orbiters y Lander, incluirandoJapanese collaborators, lander a operate por uno semana en surface
- Mars 2009, proposed largo-range rover a demonstrate hazard avoidance y accurate meseta dynamics
Dr. Michael Belton served como Chairman de el Solar sistema Exploration(Decadal) Survey por el espacio Studies abordar de el National Research Council. el NRC es el operating brazo de el National Academy de Sciences, chartered por Congress en 1863 a advise el government en materias de science y technology. Dr. Belton es un Emeritus Astronomer at el National Optical Astronomy Observatory y President de Belton espacio Exploration Initiatives, LLC, en Tucson, Arizona. el ha been un investigator en varios NASA flight missions incluirando Mariner Venus-Mercury, Voyager, Galileo, Contour y Deep Impact. el oficina de espacio Science de el National Aeronautics y espacio Administration sponsored el SSE Survey a chart un bold strategy por general solar sistema y Mars exploration sobre el next decade. el Survey informeado su recommendations en julio 2002. Related Web Pages Chronology de un Scientific Safari
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