欧州宇宙機関科学プログラム

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)科学プログラム[1] [2] [a]は、宇宙科学および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および組織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、SOHOクラスターIIXMM-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」を含む8つのミッションの開発を促進した。プログラムの2番目のキャンペーンであるホライズン2000プラスは、1995年から2005年の間にガイアLISAパスファインダーベピコロンボの開発を促進した。 2005年からのプログラムの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の3つのフラッグシップミッションを含む10のミッションの開発に資金を提供している。このプログラムの次の第4次キャンペーン「Voyage 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探査におけるCNSAとの協力など、欧州以外の機関や研究機関との共同研究も時折行われています

ガバナンス

ESA科学プログラムの諮問体制[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[11]によって運営されており、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運用といった欧州の宇宙インフラの維持などが含まれている。[11]これはESAの必須プログラムの一つであり、ESAの各加盟国は参加が義務付けられている。[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、国民総生産(NPI)に比例した金額を拠出する。 [14]プログラムの計画構造は「ボトムアップ」型であり、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る。[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]これらの勧告は、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る。[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]これらの作業部会は、NASAの長官に報告する上級宇宙科学諮問委員会(SSAC)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ます。[20]各コンペティションにおいて、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を示します。[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、「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ります。[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審査されます[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(ESR)同時設計施設で審査されます。[24]この調査の後、「フェーズA」で最大3つの提案が最終候補として選出され、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「B」から「F」のフェーズに進むかを最終決定します。これらのフェーズには、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、宇宙船の建造が決定されます。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の成功は、欧州の宇宙科学の自立的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た。[29] [30] [31] 1970年、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ミッションを実行しないという決定を下した。[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機関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年に事実上覆された。[34] [35] 1983年3月に国際紫外線観測衛星が選定されたことに加え[35]これら3つのミッション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、NASA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)の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 を引き継いだ 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、元科学委員会委員長のロジェ・モーリス・ボネが1983年5月にトレンデレンブルグに代わり科学部長に就任した。[42]

ホライゾン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4つのコンセプトも提出された。[45] [46] [47]当時のSRON所長ヨハン・ブリーカーが率いる特別「調査委員会」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、そして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7%の増加が見込まれ、その後、予算は年間2億MAUに固定されることが提案された。[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、内部では「ブルー・ミッション」と呼ばれていた。[56]当初計画の3つのコーナーストーンミッションにはそれぞれ、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。[53]一方、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定されることになった。[56] [57] [58]選定されたコーナーストーンミッションは、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あった。[59] [60] [61]財政的および技術的な欠陥により選定されなかったが、調査委員会がホライズン2000以降の可能性として言及した基礎目標には、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の大まかな目的は、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・太陽圏観測衛星クラスターの提案で構成され、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年のローマ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7%の予算増加ではなく、1989年までの年間5%の予算増加のみで承認されました。[64] [68] [69]これはホライズン2000の目的の約半分に資金を提供するのに十分でした。[69]しかし、1994年までの年間5%の増加の延長が1990年のハーグ閣僚理事会で承認され、すべてのホライズン2000ミッションに全額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、開発初期段階で財政的な懸念から難航した。

X線多鏡ミッション(XMM)は、1985年6月にリンビーで行われた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]実用的な制約により、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、それぞれが反射面積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 火星探査機の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、手続きに影響を及ぼした。[ 82 ]それもかかわらず、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、[83] [84] NASA と 1986 年 10 月に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一方で[85] [86]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した。[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]チャレンジャー号の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はタイタン探査機を選定し、[92]会議に出席してい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されなかったアメリカ核天体物理学探査機 (NAE) [98]とGRASPを組み合わせたガンマ線観測衛星INTEGRALを提案した[99] 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案した。 [100] [101] NASAのミッションへの関与とその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はディープ・スペース・ネットワーク・サービスと分光計を提供した。[103] [104]これを受けて、INTEGRALはNASAによって競争なしでエクスプローラー・ミッションに選定された。[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 すぐ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。

ホライゾン2000プラス

Gaia天体測定ミッションは Horizo​​n 2000 Plus 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ミッションGAIAと、 2018年に打ち上げられた水星へのベピコロンボミッションという、さらに2つの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、天文学天体物理学太陽系探査、基礎物理学というより広範な分野における宇宙ビジョンのテーマをより明確に定義しました。2006年初頭までに、4つの主要な問いに基づく10年計画の策定が完了しました。

  • 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。

大人数クラス

大型(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、他のパートナーと協力して実施されることが意図されていました。しかし、2011年4月、米国の予算圧力により、 L1ミッションでNASAと期待されていた協力が現実的ではないことが明らかになりました。そのため、ダウンセレクションは延期され、ESAが主導し、限られた国際的参加を得るという前提でミッションの範囲が再設定されました。[113]コズミック・ビジョンの下で、3つのLクラスミッションが選定されています。JUICE 2023年4月打ち上げの木星ガニメデ探査機)Athena ( 2035年打ち上げ予定のX線天文台)、 [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]

中級クラス

ユークリッド近赤外線観測衛星。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、すなわち太陽を間近に観測するソーラーオービター太陽 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ユークリッド可視近赤外線宇宙望遠鏡[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を目的としたPLATOミッションは、EChOLOFTMarcoPolo-RSTE-QUEST [121 ]を抑えて2014年2月19日に選定された。[ 120] 2015年3月に4番目のMクラスミッションの提案が予備的に絞り込まれた後、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リストが2015年6月4日に発表された。[122] [123] [124]最終候補リストには、THORプラズマ観測衛星とXIPE X線観測衛星が含まれていた。[124]近くの太陽系外惑星の通過を観測してその化学組成と物理的状態を決定する宇宙観測所ARIEL [124]は、最終的に2018年3月20日に選定された。[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、最終的にEnVision金星探査機が2031年の打ち上げに選定された。[ 127]他の2つの提案は、 SPICA遠赤外線観測所とTHESEUSガンマ線観測所であった。[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5000万ユーロを超えないことが想定されている。ミッション提案の最初の募集は2012年3月に行われ、選ばれた提案は2017年までに打ち上げ準備が整っている必要があった。[129]約70通の意向書が提出された。[130] 測光法で太陽系外惑星を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た。[134] 2025年9月現在、SMILEは2026年に打ち上げられる予定である。[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、重量が1,000kg未満である必要があります。[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5,000万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IRISMICROSCOPEPROBA-3XRISMExoMarsアインシュタイン探査機MMXへの貢献が含まれる。[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。SPICAはもはやその枠組みでは考慮されていないが、[142] M5で検討されているミッション提案の1つである。

2050年の航海

ESAによるエンケラドゥスミッションコンセプト(Voyage 2050 L1)

ESA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」です。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ました。[143]

この計画では現在、3つの大型ミッションと6~7つの中型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つの大型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、Voyage 2050(L4)の最初の大型ミッションが「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(M7)の最初の中型船候補3機が、2026年の選定と2028年の採用に向けて研究されている。[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

ホライゾン2000

ホライゾン2000プラス

宇宙のビジョン

タイムライン

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. ^ 赤道探査は、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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  2. Bonnet, Roger-Maurice [フランス語] (1988年4月). Rolfe, Erica (編). Horizo​​n 2000プログラムにおける基礎科学と宇宙科学. IUE衛星による紫外線天文学の10年:ゴダード宇宙飛行センターで開催された記念シンポジウム. 第2巻. 米国メリーランド州グリーンベルト: ESA出版部. pp.  85– 94.書誌コード:1988ESASP.281b..85B. ISSN  0379-6566. 2019年7月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年7月15日閲覧
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引用

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  4. ^ ESA 1995、「ESA の科学プログラムは、機関の活動の中でも際立った 3 つの主な特徴を持っています [...] ESA の科学プログラムは、革新性に富んだ内容のミッションに一貫して重点を置いています。」
  5. ^ ab 「ESAの科学プログラムにおけるFast(F)ミッションの機会募集」ESA Science 2018年7月16日。2019年7月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年7月7日閲覧このFastミッション募集は、ARIEL Mミッション、あるいはPLATO Mミッションの共同宇宙船として、地球-太陽L2ラグランジュ点に向けて打ち上げられる、中規模(湿質量1000kg未満)のミッションを定義することを目的としています。
  6. ^ ESA 2013、「ESA の科学プログラムは、科学的目標を達成するプロジェクトの継続的な流れに基づいています。」
  7. ^ ab ESF and NRC 1998、36ページ、「ESRO、そしてESAの基本的なルールは、ESAは科学者に奉仕するために存在し、その科学政策は科学コミュニティによって推進されなければならないということであり、その逆ではない[...] [これは]、ESAの諮問構造が科学プログラムの定義と進化に決定的な影響を与えることを説明しています。」
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  10. ^ abc ESF および NRC 1998、36 ページ、「特定の主題について助言するために、特別作業部会が任命されることもある。[...] もう 1 つは、いわゆる調査委員会であり、欧州の科学コミュニティからの意見に基づいて宇宙科学の長期計画 (つまり、Horizo​​n 2000 プログラム) を策定した。」
  11. ^ ab 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。」
  12. ^ Cogen 2016、221ページ、「すべての加盟国は義務的プログラムに参加する必要がある[...]現在、ESAの義務的プログラムは、一般予算、技術研究プログラム、科学プログラム、およびESAの技術および運用インフラストラクチャの下で実施されています。」
  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策定されます。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基づいています。ESAの科学プログラムは、何よりも科学主導です。」
  16. ^ ab ESF and NRC 1998、36ページ、「彼らはすべての科学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。」
  17. ^ ab 欧州宇宙機関(2011). 「宇宙科学諮問委員会 (SSAC)」. ESA Cosmos Portal . 2019年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年7月6日閲覧宇宙科学諮問委員会 (SSAC) は、ESAの必須科学プログラムに含まれる宇宙科学に関するあらゆる事項について、科学局長 (D/SCI) の上級諮問機関である。
  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事項を扱う科学プログラム委員会の設立に責任を負う。」
  19. ^ ab ESF and NRC 1998、36 ページ、「諮問機関のメンバーシップは 3 年間であり、AWG と SSWG の議長は SSAC の法的メンバーです。」
  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. ^ ab 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の様々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. ^ ab 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 ~ 1985 年に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. ^ ab 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います。[...] 通常、フェーズAの調査では2つまたは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ます。フェーズAでは、ミッションの予備設計が作成されます。」
  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. ^ ESA 2013、「結果は再びパリで各種委員会に提示され、各ミッションにどの提案が選ばれるかの最終決定がなされる。[...] 最終的には、ミッションの『採用』と、実施フェーズ全体の責任者となる2社の産業請負業者のうち1社の選択につながるだろう...」
  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. ^ ab Bonnet 2004、201ページ、「1970年の長期計画会議において、LPACは惑星探査ミッションを計画しないことを決定した。当時、惑星探査ミッションは費用がかかりすぎ、ESROの財政能力を超えていると考えられていたためである。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あった。」
  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. ^ ab 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、純粋にヨーロッパによる最初のミッションでした。」
  38. ^ ab 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、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い準備を整えることができるような何らかのコミットメントなしに、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もまた、宇宙科学における長期的なプログラムを必要としていました。」
  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. ^ ab 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 件の提案で応じた (表 2)...」
  46. ^ Krige et al. 2000、44 ページ、「この演習では 68 のミッション コンセプトが生成されました。そのうち 33 は天文学、35 は太陽系科学に関するものです。」
  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 年までの世界規模のモデル プログラムが作成される予定である。」
  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 年間の予算の 2 倍の費用がかかり、準備期間が長いコーナーストーン プロジェクト、1 年間の予算で済む中規模プロジェクトで、当時の最新のミッションである Giotto、Hipparcos、Ulysses と同クラスのもの、および 0.5 年間の予算で済む低コスト プロジェクトで、通常は国際プログラムへの参加です。」
  53. ^ abc Harvey 2003、210ページ、「最終的に委員会は『宇宙科学ホライズン2000』(通称ホライズン2000)と呼ばれる報告書を作成した。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 200 MAU (1983 年の価格) に設定され、このレベルは 1984 年の予算 (約 130 MAU) に対して年間 7% 増加することで達成される予定でした。」
  56. ^ abc Bonnet 2004、203 ページ、「さらに、ホライズン 2000 では、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が提供されました。これは、当初の計画の図で青いボックスとして表されていたため、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ある[...]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うことになる。」
  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、太陽地球圏計画(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つの要素に続くものとして、2004年の地平線を越​​えた時点で既に他の主要な推進力を特定することが可能となっている。太陽地球物理学においてはソーラープローブと太陽同期軌道外探査ミッション、惑星領域においては火星探査車、そして天文学においては可視光線、赤外線(IR)、ミリメートル波(mm)領域における高空間分解能を実現する2次元干渉計である。これらの推進力は、技術的および財政的な理由から、現在の計画の範囲を超えている…」
  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 日にかけてヴェネツィアのサンジョルジョ島で開催された、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で、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. ^ ab 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 Erik Quistgaard 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ました。」
  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% 増加させることに合意した。」
  69. ^ ab ESA 1995、「ホライズン 2000 の実施には、加盟国による特別な財政努力が必要であり、1985 年から 1992 年に定常状態に達するまで、毎年 7% の段階的な予算増加が必要となった。ローマで開催された閣僚級理事会では、1989 年まで毎年 5% の緩やかな増加が承認され、要求された増加の約 50% が達成された。」
  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% の増額が認められた [...] この増額は 10 年間にわたって実施される予定だった。」
  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 217 MAU のレベル (1985 年価格) に達することができました。」
  73. ^ Lumb et al. 2012、1ページ、「...1985年6月にデンマークのリンビーで開催されたESAワークショップでのミッションプレゼンテーションで最高潮に達しました。この会議で発表された論文では、ミッション設計には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が含まれていました...」
  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。」
  75. ^ ab Lumb et al. 2012、1、4ページ、「このミッションは1994年に実施段階に移行し、高度に偏心した軌道によって観測効率が向上し、望遠鏡の数を削減することができました。[...] 有効面積(1keV); 1500 cm 2
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  77. ^ ウィルソン 2005, 206ページ、「このミッションの核となるのはX線望遠鏡です。3つの大型ミラーモジュールと、望遠鏡の中央筒で連結された関連する焦点面機器で構成されています。」
  78. ^ Krige et al. 2000、217ページ、「これに対して、ボネットは、執行部はSPCに、STSPを全体として実施するか、競合する3つのプロジェクト(SOHO、Cluster、Kepler)のいずれかを選択するかの選択肢を提示すると答えたが、「執行部が400MAU以内にSTSPコーナーストーンを実施できる場合は、SSACがこのアプローチに対して強い否定的意見を表明しない限り、そうするだろう」と強調した。
  79. ^ Krige et al. 2000、217 ページ、「しかしながら、ケプラーの支持者には有利な切り札があった。すなわち、SOHO/Cluster の双子ミッションのコストが 400 MAU 上限をはるかに上回っていたのだ。」
  80. ^ Harvey 2003、211 ページ、「他のいくつかのミッションの可能性も議論されました。たとえば、火星探査機 (ケプラー)...」
  81. ^ Krige et al. 2000, 217ページ、「しかし、この決定は何らかの対立なしに行われたわけではない。SSACの新メンバーの一人であるM. Ackermanは、STSPコーナーストーンの導入の結果としてケプラーが陥った「劣勢状況」を気に入らず、火星ミッションを選定サイクルに残すべきだと主張した。」
  82. ^ Krige et al. 2000, 219ページ、「SPCは、チャレンジャー・シャトルが破壊され乗組員が死亡した劇的な事故(1月28日)の余波の中、1986年2月6日に会合を開いた。この出来事はSTSP計画に新たな影を落とした。第一に、SOHOは最終的にスペースシャトルで打ち上げられると想定されていたため…」
  83. ^ Krige et al. 2000、217 ページ、「さまざまなオプションに関する綿密な議論の後、SSAC は、スコープを縮小した SOHO と 3 機の宇宙船クラスターで構成される STSP ミッションを最終的に追求することに合意しました...」
  84. ^ Krige et al. 2000、218~219ページ、「SSWGは満場一致でSTSPプログラムを推奨することに合意した[...] SSACは、SSWGの勧告を全面的に支持した[...] すべてのSPC代表団は最終的に、STSPの二重ミッションをESAの科学プログラムに採用することを承認した...」
  85. ^ Krige et al. 2000、219ページ、「ESAはSOHO宇宙船(ペイロードの統合を含む)も開発し、NASAはその試験、打ち上げサービス、運用を提供する。ヨーロッパとアメリカの実験はSOHOと最初のCluster宇宙船に組み込まれる。」
  86. ^ Wilson 2005、160 ページ、「太陽・太陽圏観測衛星 (SOHO) は、ESA と NASA の共同プロジェクトです...」
  87. ^ ab Krige et al. 2000、219 ページ、「結局、その年の 10 月に NASA と暫定合意に達し、ESA は 4 機の同一の Cluster 宇宙船を開発し、そのうち 1 機は NASA によって 1993 年に赤道軌道に打ち上げられ、現在はキャンセルされている NASA の「Equator」ISTP 衛星の代わりとなり、残りの 3 機は 1994 年に Ariane-5 デモ飛行で (無償で) 打ち上げられることとなった。」
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  90. ^ Harvey 2003、211 ページ、「検討対象となった候補には、紫外線観測衛星 ( Lyman )、超長基線干渉計ミッション ( Quasat ) もあった...」
  91. ^ Krige et al. 2000、220 ページ、「検討中の 3 つのミッションはすべてフェーズ A 研究の作業部会によって推奨されており、カッシーニ ミッション用のタイタン探査機は SSWG によって、ライマンとクアサットは AWG によって推奨されています。」
  92. ^ abc Bonnet 2004、203〜204ページ、「タイタン・プローブは、最終的に1998年11月にESAのSPC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ました。
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  96. ^ Krige et al. 2000、220 ページ、「しかしその後、NASA は ESA に対し、チャレンジャー号事故による予算削減のため、現時点では Lyman プロジェクトと Quasat プロジェクトを検討できなくなったと通知した。」
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  98. ^ ESF と NRC 1998、54 ページ、「INTEGRAL の初期の定義では、大西洋の両側で研究された 2 つの以前のガンマ線ミッションの最良の特徴を組み合わせることが試みられました [...] 1989 年 6 月、ESA の新しいミッション提案の呼びかけに応えて、INTEGRAL は [...] ヨーロッパと米国の研究所と研究室のコンソーシアムを代表して共同で提案されました。」
  99. ^ ESF と NRC 1998、54 ページ、「GRASP の却下後にヨーロッパで INTEGRAL について再び議論が持ち上がったのは、1989 年の NASA Explorer の競争で、米国のガンマ線分光ミッションである Nuclear Astrophysics Explorer (NAE) がフェーズ A の研究に選ばれたものの、飛行には選ばれなかったことが一因である。」
  100. ^ ESF と NRC 1998、54 ページ、「これは ESA と NASA が完全に共有するパートナーシップとして構想され、NASA 本部によって支持された見解でした。」
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  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。」
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  • 欧州宇宙機関( ESA)におけるESA科学プログラム計画サイクル
  • 欧州宇宙機関における宇宙科学
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