برنامج المستكشفين

بدأ برنامج المستكشفين كمقترح من الجيش الأمريكي ( مشروع أوربيتر ) لوضع قمر صناعي مدني في المدار خلال السنة الجيوفيزيائية الدولية . ورغم رفض هذا المقترح لصالح مشروع فانغارد التابع للبحرية الأمريكية ، والذي حقق أول رحلة شبه مدارية له (فانغارد TV0) في ديسمبر 1956، إلا أن إطلاق الاتحاد السوفيتي لسبوتنيك 1 في 4 أكتوبر 1957 (وما نتج عنه من " أزمة سبوتنيك ") وفشل محاولة إطلاق فانغارد 1، دفعا الجيش الأمريكي إلى تمويل برنامجه لمضاهاة الإنجازات الفضائية السوفيتية. أُطلق إكسبلورر 1 على متن جونو 1 في 1 فبراير 1958، ليصبح أول قمر صناعي أمريكي، كما ساهم في اكتشاف حزام فان ألين الإشعاعي .

أُطلقت أربعة أقمار صناعية لاحقة من سلسلة إكسبلورر بواسطة مركبة الإطلاق جونو 1 في عام 1958، نجح منها إكسبلورر 3 وإكسبلورر 4 في الوصول إلى المدار، بينما فشل إكسبلورر 2 وإكسبلورر 5 في الوصول إلى المدار. ^{[ 4 ]} استُبدلت مركبة جونو 1 بمركبة جونو 2 في عام 1959.

مع تأسيس وكالة ناسا عام 1958، نُقل برنامج المستكشفين إليها من الجيش الأمريكي . وواصلت ناسا استخدام الاسم لسلسلة متواصلة من مهمات فضائية صغيرة نسبياً، عادةً ما تكون عبارة عن قمر صناعي مصمم لأغراض علمية محددة. وكان المستكشف 6، الذي أُطلق عام 1959، أول قمر صناعي علمي يُدار من قِبل مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في غرينبيلت، ميريلاند . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

أُطلقت منصة الرصد بين الكواكب (IMP) عام 1963، وتضمنت شبكة من أحد عشر قمرًا صناعيًا من طراز إكسبلورر، صُممت لجمع بيانات عن الإشعاع الفضائي لدعم برنامج أبولو . شكّل برنامج IMP نقلة نوعية في تصميم إلكترونيات المركبات الفضائية ، إذ كان أول برنامج فضائي يستخدم رقائق الدوائر المتكاملة (IC) وترانزستورات MOSFET (ترانزستورات MOS). ^{[ 7 ] [ 8 ]} وكانت المركبة الفضائية IMP-A ( إكسبلورر 18 ) عام 1963 أول مركبة تستخدم رقائق الدوائر المتكاملة، بينما كانت المركبة IMP-D ( إكسبلورر 33 ) عام 1966 أول مركبة تستخدم ترانزستورات MOSFET. ^{[ 7 ]}

قائمة مهام منصة الرصد بين الكواكب (IMP)

مهمة	صورة	القمر الصناعي		تاريخ الإطلاق	تاريخ التحلل	ملحوظات
		مستكشف	عفريت
IMP-1		إكسبلورر 18	إمب-أ	27 نوفمبر 1963، 02:30 بالتوقيت العالمي [ 9 ]	30 ديسمبر 1965	أول استخدام للدوائر المتكاملة في مركبة فضائية. أول قمر صناعي من سلسلة تصميم IMP-A/-B/-C.
IMP-2		المستكشف 21	IMP-B	4 أكتوبر 1964، الساعة 03:45 بالتوقيت العالمي [ 9 ]	1 يناير 1966	القمر الصناعي الثاني في سلسلة تصميم IMP-A/-B/-C.
IMP-3		المستكشف 28	IMP-C	29 مايو 1965، الساعة 12:00 بالتوقيت العالمي المنسق [ 9 ]	4 يوليو 1968	القمر الصناعي الثالث في سلسلة تصميم IMP-A/-B/-C.
AIMP-1		المستكشف 33	IMP-D	1 يوليو 1966، 16:02 بالتوقيت العالمي المنسق [ 9 ]	في المدار	أول استخدام للدوائر المتكاملة MOSFET في مركبة فضائية، بتصميم مشابه لـ IMP-E. كان من المفترض في الأصل أن تدور حول القمر، ولكن تم وضعها في مدار بيضاوي عالي بدلاً من ذلك.
IMP-4		المستكشف 34	IMP-F	24 مايو 1967، 14:05 بالتوقيت العالمي المنسق [ 9 ]	3 مايو 1969	تصميم مشابه لتصميم IMP-G.
AIMP-2		إكسبلورر 35	IMP-E	19 يوليو 1967، 14:19 بالتوقيت العالمي المنسق [ 9 ]	بعد 24 يونيو 1973	تصميم مشابه لتصميم IMP-D. موضوع في مدار حول الشمس والقمر .
IMP-5		المستكشف 41	IMP-G	21 يونيو 1969، 08:47 بالتوقيت العالمي المنسق [ 9 ]	23 ديسمبر 1972	تصميم مشابه لتصميم IMP-F.
IMP-6		المستكشف 43	IMP-I	13 مارس 1971، 16:15 بالتوقيت العالمي المنسق [ 9 ]	2 أكتوبر 1974	أول مركبة فضائية في سلسلة IMP-I/-H/-J.
IMP-7		المستكشف 47	إمب-إتش	23 سبتمبر 1972، 01:20 بالتوقيت العالمي [ 9 ]	في المدار	المركبة الفضائية الثانية في سلسلة IMP-I/-H/-J.
IMP-8		إكسبلورر 50	إمب-ج	26 أكتوبر 1973، 02:26 بالتوقيت العالمي [ 9 ]	في المدار	المركبة الفضائية الثالثة من سلسلة IMP-I/-H/-J، ظلت في الخدمة حتى عام 2006

على مدى العقدين التاليين، أطلقت وكالة ناسا أكثر من 50 مهمة استكشافية، ^{[ 10 ]} بعضها بالتزامن مع برامج عسكرية، وعادةً ما كانت ذات طبيعة استكشافية أو مسحية، أو ذات أهداف محددة لا تتطلب قدرات مرصد فضائي رئيسي. وقد حققت أقمار الاستكشاف العديد من الاكتشافات المهمة في مجالات: الغلاف المغناطيسي للأرض وشكل مجال جاذبيته ؛ والرياح الشمسية ؛ وخصائص النيازك الدقيقة المتساقطة على الأرض ؛ والأشعة فوق البنفسجية والكونية والأشعة السينية القادمة من النظام الشمسي وما وراءه؛ وفيزياء الغلاف الأيوني ؛ وبلازما الشمس ؛ والجسيمات الشمسية النشطة ؛ وفيزياء الغلاف الجوي . كما بحثت هذه المهمات كثافة الهواء، وعلم الفلك الراديوي، والجيوديسيا ، وعلم فلك أشعة غاما .

مع انخفاض ميزانية ناسا، أصبحت مهمات إكسبلورر نادرة في أوائل الثمانينيات.

في عام 1988، أُنشئت فئة المركبات الفضائية الصغيرة الاستكشافية (SMEX) بهدف توفير فرص طيران متكررة لمهام علمية فضائية متخصصة وذات تكلفة منخفضة نسبيًا في مجالي الفيزياء الفلكية وفيزياء الفضاء. ^{[ 11 ] [ 12 ]} تم اختيار أول ثلاث مهمات من فئة SMEX في أبريل 1989 من بين 51 مهمة مرشحة، وانطلقت في أعوام 1992 و1996 و1998. ^{[ 13 ]} أُعلن عن المجموعة الثانية المكونة من مهمتين في سبتمبر 1994، وانطلقت في عامي 1998 و1999. ^{[ 11 ]}

في منتصف التسعينيات، أطلقت وكالة ناسا برنامج مستكشفي الفئة المتوسطة (MIDEX) لزيادة عدد الرحلات الفضائية. هذه الرحلات أكبر من رحلات برنامج مستكشفي الفئة المتوسطة (SMEX)، وكان من المقرر إطلاقها على متن نوع جديد من مركبات الإطلاق متوسطة الخفة. ^{[ 11 ]} لم يتم تطوير مركبة الإطلاق الجديدة هذه، وبدلاً من ذلك، أُجريت هذه الرحلات على متن صاروخ دلتا 2 مُعدّل . ^{[ 14 ] [ 15 ]} أُعلن عن برنامج MIDEX لأول مرة في مارس 1995، وكان أول إطلاق ضمن هذه الفئة الجديدة هو صاروخ FUSE في عام 1999. ^{[ 11 ]}

في مايو 1994، أطلقت وكالة ناسا برنامجًا تجريبيًا بعنوان "مبادرة عرض استكشاف الطلاب " (STEDI)، لإثبات إمكانية إجراء أبحاث علمية فضائية عالية الجودة من خلال مهمات صغيرة ومنخفضة التكلفة. من بين المهمات الثلاث المختارة، أُطلقت مهمة SNOE في عام 1998، ومهمة TERRIERS في عام 1999، إلا أن الأخيرة فشلت بعد الإطلاق. أُنهي برنامج STEDI في عام 2001. ^{[ 11 ]} لاحقًا، أنشأت ناسا برنامج "مستكشفو الجامعات " (UNEX) لمهمات أقل تكلفة بكثير، والذي يُعتبر امتدادًا لبرنامج STEDI. ^{[ 16 ]}

في البداية، كان مكتب مشروع المستكشفين الصغار في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا يُدير مهمات المستكشفين. وفي أوائل عام ١٩٩٩، أُغلق هذا المكتب، ومع الإعلان عن فرصة إطلاق المجموعة الثالثة من مهمات SMEX، حوّلت ناسا فئة SMEX بحيث يُدير كل مهمة باحثها الرئيسي ، تحت إشراف مشروع المستكشفين في مركز غودارد لرحلات الفضاء. ^{[ ١٧ ]} يُوفر مكتب برنامج المستكشفين في مركز غودارد لرحلات الفضاء إدارةً للعديد من مهمات الاستكشاف العلمي التشغيلية، والتي تتميز بتكاليفها المعتدلة نسبيًا وحجمها الصغير إلى المتوسط، وقدرتها على البناء والاختبار والإطلاق في فترة زمنية قصيرة مقارنةً بالمراصد الأكبر حجمًا مثل المراصد الكبرى التابعة لناسا . ^{[ ١٨ ]}

باستثناء عمليات الإطلاق، تبلغ التكلفة القصوى الحالية لمهام فئة MIDEX 250 مليون دولار أمريكي في عام 2018، ^{[ 19 ]} بينما تبلغ التكلفة القصوى لمهام MIDEX المستقبلية 350 مليون دولار أمريكي. ^{[ 20 ]} أما التكلفة القصوى لمهام SMEX في عام 2017 فكانت 165 مليون دولار أمريكي. ^{[ 21 ]} وتبلغ التكلفة القصوى لمهام UNEX 15 مليون دولار أمريكي. ^{[ 22 ]} وقد موّل مشروع فرعي يُسمى "مهام الفرص " (MO) أجهزة علمية أو مكونات مادية لمهام فضائية غير تابعة لوكالة ناسا، وتبلغ التكلفة الإجمالية التي خصصتها ناسا 70 مليون دولار أمريكي. ^{[ 19 ] [ 22 ]}

تم إنشاء فئة المستكشفين الصغار في عام 1989 خصيصًا لتمويل مهمات استكشاف الفضاء التي لا تتجاوز تكلفتها 120 مليون دولار أمريكي . ^{[ 22 ] [ 13 ]} ويتولى مشروع المستكشفين في مركز غودارد لرحلات الفضاء (GSFC) إدارة هذه المهمات. ^{[ 17 ]}

أُطلقت المجموعة الأولى من ثلاث مهمات ضمن برنامج SMEX بين عامي 1992 و1998. أما المجموعة الثانية، المكونة من مهمتين، فقد أُطلقت في عامي 1998 و1999. تولى مكتب مشروع المستكشفين الصغار في مركز غودارد لرحلات الفضاء إدارة هذه المهمات الأولى. في أوائل عام 1999، أُغلق هذا المكتب، ومع الإعلان عن فرصة إطلاق المجموعة الثالثة من مهمات SMEX، عدّلت ناسا البرنامج بحيث يُدار كل مهمة من قِبل الباحث الرئيسي ، تحت إشراف مشروع المستكشفين في مركز غودارد لرحلات الفضاء. ^{[ 17 ]}

مولت وكالة ناسا دراسة تنافسية لخمس مهمات مرشحة لاستكشاف فيزياء الشمس ضمن برنامج "المستكشفون الصغار" (Small Explorers) لإطلاقها في عام 2022. وشملت المقترحات: مستكشف آليات قذف الكتلة النشطة (MEME-X)، ومصور الأشعة السينية الشمسي ذو البصريات المركزة (FOXSI)، ومستكشف الشمس متعدد الشقوق (MUSE)، وأقمار الاستطلاع المزدوجة لإعادة الاتصال الكهربائي وديناميكيات القطب (TRACERS)، ومقياس الاستقطاب لتوحيد الإكليل الشمسي والغلاف الشمسي (PUNCH). ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]} وفي يونيو 2019، اختارت ناسا مهمتي TRACERS وPUNCH للإطلاق. ^{[ 30 ]}

• 
  سامبكس
• 
  ريسي
• 
  وعل
• 
  IXPE

تُعرف مهمات الفرص بأنها تحقيقات تتميز بكونها جزءًا من مهمة فضائية غير تابعة لوكالة ناسا، بغض النظر عن حجمها، وبتكلفة إجمالية لوكالة ناسا لا تتجاوز 55 مليون دولار. تُجرى هذه المهمات دون أي تبادل للأموال مع الجهة الراعية. وتستقبل ناسا مقترحات لمهمات الفرص المتعلقة بتحقيقات SMEX وMIDEX وUNEX. ^{[ 39 ]}

تم التخطيط لثلاثة أقمار صناعية في هذه السلسلة: Beacon Explorer-A و Beacon Explorer-B و Beacon Explorer-C .

تم وضع سلسلة من ثلاثة أقمار صناعية جيوديسية تدور حول الأرض (GEOS) في المدار: GEOS 1 ، GEOS 2 ، GEOS 3 .