發現、新疆界、旗艦……盤點NASA深空探測三大梯隊

2021-01-09 haibaraemily

近日，NASA公布了下一屆「發現」級項目（Discovery Program）的四個候選任務：海衛一飛掠任務TRIDENT、木衛一飛掠任務IVO和兩個金星探測任務DAVINCI+和VERITAS [1]。

「發現」級項目（Discovery項目）是個啥？其實，可能大家並不陌生。許多我們熟知的太空探測任務，都出自這個項目。

發射於2018年，如今正在火星上探測火震、艱難打洞的「洞察號」火星著陸器，是當選於2012年的Discovery項目任務。

洞察號工作示意圖。來源：NASA

發射於2007和2009年，但幾乎同時在2018年底結束任務的黎明號（Dawn）小行星帶探測器和克卜勒號（Kepler)系外行星探測器，是2001年當選的Discovery項目。

黎明號和克卜勒號示意圖。來源：NASA

計劃於2021和2022年發射的小行星探測任務露西號（Lucy）和靈神號（Psyche）探測器，則是最近一屆（2017年）剛剛當選的Discovery項目[2]。

第一艘即將探索木星特洛伊小行星的露西號（左）和第一艘即將探索金屬小行星（靈神星）的靈神號（右）假想圖。來源：Credits: SwRI and SSL/Peter Rubin

Discovery項目，是如今的NASA按照規模大小來劃分的一類深空探測項目，屬於三大梯隊之一：

- 大型：「旗艦」級項目（Flagship Program）

- 中型：「新疆界」級項目（New Frontiers Program）

- 小型：「發現」級項目（Discovery Program）

三者各自有著不同的官方指定目標和側重，具體說起來好像很複雜的樣子…

但是，

其實，

簡單來說就是預算的不同…

01「發現」級項目

「發現」級項目（Discovery項目）主打成本低、周期短、見效快的小型項目，目前通常每個任務的預算不超過4.5億美元（不包括發射和發射後的運營費用），設計壽命不超過36個月，探測目標精簡明確。簡單來說就是：更快、更好、更便宜，有生之年還能再看幾十個。

也正因為這樣的指導方針，開始於1992年的Discovery項目至今已獲批14個深空探測任務，其中11個任務成功開展，以極低的成本、極高的效率，大大增進了我們對太陽系內和系外諸多方面的認識。

目前所有獲批的Discovery項目任務。此外，月球勘測軌道飛行器（LRO）任務後來也被按照花費歸入Discovery項目，屬於領養。整理：haibaraemily、編輯：尞祡

02「新疆界」級項目

「新疆界」級項目（New Frontiers項目）主打成本適中、周期適中的深度項目，目前通常每個任務的預算不超過8億美元（不包括發射和發射後的運營費用）。

新疆界項目目前為止只有三個任務：探索冥王星和柯伊伯帶天體的新視野號飛掠器、探索木星極區的朱諾號軌道器和探索小行星的冥王號小行星採樣返回探測器。除此之外，下一個新疆界項目任務是2019年獲批的蜻蜓號木衛六探測器。

可以說，除了新視野號屬於首次探訪之外，其他三個探測任務均是在之前的探測任務的基礎上，再次造訪一顆天體，展開進一步深入探測的。

03「旗艦」級項目

預算最充足的當屬「旗艦」級項目（Flagship項目），每個項目預算在20-30億美元，而且超了你也沒辦法…

大家最耳熟能詳的探訪外太陽系天體的旅行者1號和2號飛掠器、探訪木星的伽利略號軌道器、目前正在火星上漫步的好奇號火星車……都是旗艦級項目。

事實上，不同於只有深空探測任務的的發現級和新疆域級項目，旗艦級項目包含的範圍更廣。旗艦級項目的官方名稱是大型戰略科學任務（Large strategic science missions），其中除了深空探測項目之外，還有天文學，太陽物理學和地球科學項目。

比如……永遠在鴿的詹姆斯韋伯望遠鏡……

這可能已經不能算旗艦級項目了，這妥妥是黑洞級項目啊！

只需要記得Discovery項目最窮就完事了

04參考

[1] NASA | NASA Selects Four Possible Missions to Study the Secrets of the Solar System

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-four-possible-missions-to-study-the-secrets-of-the-solar-system

[2] NASA | NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-two-missions-to-explore-the-early-solar-system

[3] NASA | Planetary Missions Program Office

https://www.nasa.gov/planetarymissions/index.html

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