新疆界計劃（New Frontiers program）是美國宇航局正在執行的一系列太空探索任務，目的是加深人類對太陽系的瞭解，該類專案選擇的是能夠提供高科學回報的中級任務。 美國航天局鼓勵國內外科學家為該專案提交任務建議，新疆界計劃是建立在發現和探索者計劃所採用的專案負責人主導制的創新方式上。它適用於無法在發現級限定的費用和時間內完成的中型任務，但沒有旗艦任務那樣大。 目前己實施的新疆界任務有三項，分別為：2006 年發射並於 2015 年抵達冥王星的新視野號探測器；2011 年發射，2016 年進入木星軌道的朱諾號探測器以及 2016 年 9 月飛往貝努小行星，並在 2018 年至 2021 年進行詳細研究，2023 年取樣返回地球的奧西里斯號探測器。 2019 年 6 月 27 日，蜻蜓號航天器 被選為新疆界計劃的第四次任務，對土衛六進行詳細探測。 歷史 新疆界計劃由美國宇航局制定和倡導，2002 年和 2003 年獲得國會批准。當時這項工作由兩位長期在美國宇航局總部工作的科學副署長愛德華韋勒（Edward Weile）和太陽系探索部主任柯林哈特曼（Colleen Hartman）負責。在該計劃獲得正式批准和撥款之前，冥王星探索任務就已被選定，所以被稱為 新視野號 的冥王星任務，也被算入新疆界計劃中。 2003 年，美國國家科學院的行星科學十年調查計劃確定了一些目標，這些目標隨後成為新疆界計劃第一次競選任務的目的地。哈特曼根據肯尼迪總統 1960 年的演講選擇了該專案的名稱，他在演講中說：我們今天站在新疆域的前沿。擬議任務概念的例項依據行星科學十年調查目標可分為兩大類 nasa nf 太陽系內的新疆界：綜合性探索戰略 柯伊伯帶冥王星探險器（新視野號） 搭載有探測器的木星極地軌道器（朱諾號） 金星實地探測器 月球南極 艾託肯盆地取樣返回任務 彗星表面取樣返回任務：彗星天體生物學探索取樣返回（凱撒號）（另見類似的 奧西里斯號，計劃用於近地天體，而非彗星。） 20132022 年十年行星科學願景和航行 木衛一火山觀測者 月球地球物理網 土星大氣層內探測器 特洛伊（小行星群）之旅和交會 執行中的任務 新視野號（新疆界任務 1） 新視野號是一項前往冥王星的任務，於 2006 年 1 月 19 日發射。2007 年 2 月在經木星一次重力助推後，繼續向冥王星靠近。任務主要執行階段是在 2015 年 7 月期間，隨後探測器將瞄準一顆名為阿羅科特的柯伊伯帶小天體，於 2019 年 1 月 1 日的飛過，曾與此任務一起考慮的另一項任務是 新視野二號。 朱諾號（新疆界任務 2） 朱諾號是 2011 年 8 月 5 日發射並於 2016 年 7 月抵達木星的一艘太空探測器，也是首艘探索外行星的太陽能航天器。為研究木星的磁場和內部結構，該探測器被髮射到環木星的極軌上。美國宇航局發射的伽利略號探測器提供了大量有關木星高層大氣層的知識，然而，對木星的進一步研究不僅可瞭解它的起源和太陽系性質，而且對巨型太陽系外行星的總體認識也至關重要。 朱諾號 探測器的木星調查旨在實現以下目標： 透過測定木星核心的質量和大小、引力和磁場以及內部對流，瞭解木星的總體動力和結構特性； 測量木星大氣層成分，尤其是水、氨、甲烷和硫化氫等可凝結氣體的丰度；木星大氣層溫度和風速剖面結構；進入不透明度雲層的深度比 伽利略 探測器更大，目標是在多個緯度上抵達到 100 巴的深度； 調查和描述木星極地磁層的三維結構。 奧西里斯號（新疆界任務 3） 奧西里斯 代表 起源、光譜解釋、資源識別、安全、風化層探索者，於 2016 年 9 月 8 日發射。這項任務計劃是在 2020 年之前環繞一顆小行星執行，當時命名為 1999 RQ36（現稱為貝努小行星）。在經大範圍測量後，探測器將從小行星表面採集樣本，並於 2023 年返回地球。除運載火箭外，這次飛行任務預計約耗資 8 億美元。取回的樣本將有助於科學家回答長期來有關太陽系形成及生命起源所需的複雜有機分子來源的問題。 貝努小行星是一顆未來可能會撞擊地球的天體，已被列入哨兵風險表，在巴勒莫撞擊危險指數中排名第三高（約 2015 年）。在 21 世紀末，它撞擊地球的累計機率約為 007，因此需要測量該小行星的組成成分和雅可夫斯基效應 計劃的任務 蜻蜓號（新疆界任務 4） 蜻蜓號將向土星最大的衛星泰坦發射一架可移動的自動旋翼航空器，並利用 多工放射性同位素熱電發電機 （MMRTG）提供動力在土衛六大氣層中飛行。美國宇航局，2016 年 1 月 6 日，開發成本上限約為 10 億美元。 截至 2020 年 9 月，蜻蜓號 計劃於 2027 年發射。 選擇過程 第四次任務選撥於 2017 年 1 月開始，根據行星十年調查的建議，美國宇航局宣佈的機會僅限於六項任務主題： 彗星表面取樣返回 一架彗核著陸器和取樣返回任務 月球南極取樣返回 在月球南極 艾託肯盆地著陸並將樣本帶回地球的任務 海洋世界（土衛六和 或土衛二） 土星探測 大氣層探測器 特洛伊之旅和交會 一次飛行任務探測兩顆或更多顆木星特洛伊小行星 金星著陸器 當時美國航天局已收到並審查了 12 項提案： 彗星表面取樣 彗核塵埃和有機物取樣 （CONDOR） 從 67P 丘留莫夫格拉西緬科彗星取回樣本彗核塵埃和有機物取樣 CONDOR 一項新疆界 4 號任務提案 PDF M 舒克龍、C 雷蒙德、M 瓦德瓦。歐洲行星科學大會摘要 Vol 11 EPSC2017413 2017 2017 年歐洲行星科學大會 彗星會合、取樣、調查和返回 （CORSAIR）將採集 88P 霍威爾彗星樣本 CORSAIR 彗星會合，樣本採集，調查和返回 一項從彗星上採集樣本並帶回地球研究的新疆界任務概念 PDF S A 桑德福德、N L 夏伯特、N 德洛魯索、J C 利裡、E L 雷諾茲、H A 韋弗、D H 伍登 2017 年第 80 屆流星學會年會 彗星天體生物探索取樣 （CAESAR）到 67P 丘留莫夫格拉西緬科彗星取樣 月球南極取樣 月升號，探索南極 艾託肯盆地的月球取樣返回任務 海洋世界 俄刻阿諾斯號，一艘調查土衛六宜居可能性的軌道飛行器 C 索廷、A 哈耶斯、M 馬拉斯卡、F 尼莫、M D 特雷納、P 託托拉 2017 年 《俄刻阿諾斯號：研究土衛六潛在宜居性的新疆界軌道飛行器》 第 19 屆聯合國大會，EGU2017 2017 年 4 月 23 日至 28 日在奧地利維也納舉行的會議記錄，p10958。 蜻蜓號，一架旋翼機，可飛翔在土衛六陸地和海洋上空以研究生命起源前的化學物質。 土衛二生命探測器 （ELF）一艘探索土衛二天體生物的軌道飛行器 土衛二地表下的能量源：尋找生命的意義。卡拉科菲爾德，2017 年 4 月 14 日太空網 B 返回到土星？跟隨卡西尼號的五項任務計劃。肯尼斯常，《紐約時報》 2017 年 9 月 15 日 亞當曼，《美國科學院學報》 2017 年 5 月 2 日，第 114 卷 no 18 45664568 doi 101073pnas1703361114。 土衛二生命特徵與可居住探測 （ELSAH） 土星探測 土星內部探究和大氣層探測器 （SPRITE），一艘研究土星大氣層及成分的探測器。西蒙、艾米班菲爾德、D 阿特金森、D 阿特雷亞、S 布林克霍夫、W 科拉普雷特、A 庫斯特尼斯、A 弗萊徹、L 吉略特、T 赫夫斯臺特 2016 年 6 月 11 日。 特洛伊小行星之旅和交會 無 金星著陸器 金星實地大氣層和地球化學勘探者 （VISAGE），一艘金星大氣層探測器和著陸器金星實地大氣層和地球化學勘探者 VISAGE 一項擬議中的新疆界任務 PDF L W 埃斯波西託，《月球和行星科學》 XLVIII 2017 年。 金星實地成分研究 （VICI）VICI 金星實地成分研究 PDF L 格萊斯、J 加文、N 約翰遜、G 阿尼、D 阿特金森、S 阿特雷亞、A 貝克、B 貝扎德、J 布萊克斯伯格、B 坎貝爾、S 克萊格、D 克里斯普、D 達亞爾、F 福格特、 M 吉爾莫、D 格林斯彭、朱利安格羅斯、S 古澤維奇、N 伊森伯格、 J 約翰遜、W 基弗、D 勞倫斯、S 勒博努瓦、R 洛倫茲、P 馬哈菲、S 莫里斯、M 麥坎塔、A 帕森斯、A 巴甫洛夫、S 夏爾馬、M 特雷納、C 韋伯斯特、R 溫斯、K 扎恩勒、M 佐洛托夫。歐洲行星科學大會摘要，第 11 卷，EPSC2017346 2017 2017 年歐洲行星科學大會。 金星起源探測器 （VOX） 金星起源探測器，提議的新疆界專案 《未來的行星探索》 2017 年 10 月 1 日。是一艘金星軌道飛行器。 在 12 項初步提案中，美國宇航局於 2017 年 12 月 20 日選擇了包括 蜻蜓號 在內的其中兩項提案進行額外的概念研究。行星學會。範凱恩 2017 年 8 月 29 日。 兩項入圍的提案彗星天體生物探索取樣和 蜻蜓號，在 2018 年底前各獲得 400 萬美元資金，以進一步開發和完善他們的方案設想美國宇航局太空探測器競選入圍提案：土衛六上的無人機和彗星獵人 。肯尼斯常，《紐約時報》。2017 年 11 月 20 日。2019 年 6 月 27 日，美國宇航局宣佈選擇蜻蜓號作為第 4 號新疆界任務，並於 2026 年發射，後來推遲到 2027 年。 新疆界任務 5 行星科學十年調查建議每十年選擇兩項新疆界任務，2018 年在對 20132022 年十年調查的中期審查中發現，美國宇航局在這一節奏上落後了，並建議最遲在 2021 年 12 月釋出《新邊疆 5 號招標公告》。科學任務理事會副署長托馬斯祖布欽（Thomas Zurbuchen）對中期審查建議作出了積極回應，表示美國宇航局將 致力於每十年舉辦兩次新疆界專案競賽，目前計劃在 2021 年或 2022 年釋出招標公告，雖然中期審查估計最晚釋出日期為 2023 年。 除了先前的建議外，十年調查還為第五次新疆界任務推薦了木衛一觀測者和月球地球物理網提案。 截至 2020 年 1 月，美國宇航局計劃在 2022 年底釋出新疆界 5 號招標公告。 參見 宇宙願景，歐空局制定的數項任務類計劃。 參考文獻 外部連結 新疆界計劃網站 Category 美國國家航空航天局專案 Category 新疆界計畫