宇宙願景

宇宙願景計劃周期中選擇的任務，從左上角順時針方向：果汁軌道器、莉莎天文台、歐幾里得望遠鏡和太陽軌道器。

宇宙願景（Cosmic Vision）是歐洲航天局（歐空局）科學方案中第三期空間科學和太空探索任務計劃。該計劃以2005年制定的《宇宙願景：2015-2025年歐洲空間科學》為指導，它繼承了地平線 2000+計劃，並設想了2015年後天文學和太陽系探索領域的一系列任務。計劃在「宇宙願景」下啟動四級十項資助類任務，第一項是2019年12月的基奧普斯號。前往伽利略衛星的（果汁號）、第一次帶有機會目標的深空任務（彗星攔截器）以及首批引力波太空觀測站之一（麗莎號）任務等，也計劃作為宇宙願景計劃的一部分發射。

歷史

最初的想法和概念徵集於2004年啟動，隨後在巴黎了舉辦了一次研討會，以便在天文學和天體物理學、太陽系探索與基礎物理學等更大範疇內更加全面地界定願景的主題。

到2006年初，圍繞四項關鍵問題制定了十年計劃：

• 行星形成和生命起源的條件是什麼？
• 太陽系如何運作？
• 宇宙的基本物理定律是什麼？
• 宇宙如何起源以及由何構成？

2007年3月，正式發布了任務設想徵集，產生了19項天體物理學、12項基礎物理學和19項太陽系任務提案。

2012年3月，歐空局宣布開始進行一系列小型（S級）科學任務。首個獲勝的S級概念提案預計將獲得5000萬歐元（4200萬英鎊），並將於2017年發射。

任務

小型

小型飛行任務（S級）對歐空局所需的成本預算不超過5000萬歐元。2012年3月，發布了關於首次任務提案的徵集公告，大約收到了70份意向書。2012年10月，選出了第一個S級任務。目前的S級任務列表包括：

• 小1號：基奧普斯號，通過光度測定測量已知系外行星的大小，2019年12月18日發射；
• 小2號：微笑號，歐空局和中國科學院的聯合任務，研究地球磁層和太陽風之間的相互作用。微笑號在2015年6月從13項競選提案中脫穎而出。截至2021年4月，該項目計劃於2024年11月發射。

中型

中型（M級）項目是相對獨立的項目，價格上限約為5億歐元，前兩項M級任務中1號和中2號於2011年10月選定：

• 中1號：太陽軌道器，對太陽進行近距離觀測的太陽物理學任務，2020年2月10日發射；
• 中2號：歐幾里得衛星，研究暗能量和暗物質的可見光到近紅外太空望遠鏡，計劃於2023年初發射；
• 中3號：柏拉圖號，搜尋系外行星和測量恆星振盪的任務，2014年2月19日選定，計劃於2026年發射。其他被評審過的競選概念還有研究系外行星大氣的回聲號（系外行星特徵描述天文台）；研究黑洞及中子星附近物質的閣樓號（X射線定時大型觀測台）；從一顆小行星採集樣本的馬可波羅-R以及測試愛因斯坦廣義相對論的時空探索者與量子等效原理空間測試（STE-Quest）等；
• 中4號：愛麗兒號 (大氣遙感紅外系外行星大調查衛星)，觀察系外行星凌日的太空天文台，以測定它們的化學成分和物理條件， 該任務於2018年3月20日被歐空局選定為第四期中級科學任務，將於2029年發射。2015年3月在對提案進行初步篩選後，2015年6月4日公布了三項被選作進一步研究提案的入圍名單。入圍名單包括以下兩項提案：雷神號（湍流加熱觀察器），它將解決太空電漿體物理學中與電漿體加熱和隨後能量耗散有關的基本問題；西佩號（X射線成像旋光探測器），該探索器將研究超新星、星系噴流、黑洞和中子星等高能X射線輻射，以發現更多關於極端條件下物質行為的信息
• 中5號：展望號，對金星表面選定區域進行高解析度雷達測繪及大氣層研究的任務，該任務於2021年6月選定並於2031年發射。2016年4月宣布了M5任務提案的徵集，2018年5月，公布了三項入圍候選任務，另外兩項提案是：斯皮卡號遠紅外線天文台（應用於宇宙學和天體物理學的太空紅外望遠鏡)；忒修斯號（天空和早期宇宙瞬態高能探測器），一台探測遙遠伽馬射線爆的太空望遠鏡。2020年10月，歐空局宣布不再將斯皮卡號列為中5號任務候選提案。

大型

歐空局打算與其他合作夥伴共同開發的大型（L類）項目，最初設定的成本上限為9億歐元。但到2011年4月，很明顯，美國的預算壓力意味著在L1任務上與美國宇航局的預期合作已不再可能。因此，進一步的方案選擇被推遲，任務重新調整為以歐空局為主，國際參與為輔。

三項已入選的L級任務為：

• 大1號：木星冰月探測器 ，前往木星系統的任務（承繼了拉普拉斯號），計劃於2023年8月發射；
• 大2號：雅典娜號 (先進高能天體物理學望遠鏡)，計劃於2034年發射的X射線天文台；
• 大3號：莉莎號 (雷射干涉空間天線 )，一項太空任務概念，旨在以比地基探測設備更低的頻率探測和準確測量引力波，它計劃於 2037 年發射。。

快速級

2018年5月16日的歐空局科學計劃委員會（SPC）研討會上，提出了創建一系列特殊機會的快速級（F級）任務建議。這些F級任務將與從M4開始的每項中型任務一起聯合發射，並將側重於「創新實施」，以擴大任務涵蓋的科學主題範圍。將F級任務納入宇宙願景計劃將需要大幅增加科學預算，這將在未來的會議上加以討論。

2019年，選擇了第一項F級任務：

• 快1號：彗星攔截器，研究長周期彗星或星際物體（將在發射後確定）的任務，2029年與M4愛麗兒號一起作為次級有效載荷發射。

機會任務

有時，歐空局會資助其它航天機構主持的太空飛行任務。這些任務包括:

• 日出號–日本宇宙航空研究開發機構主導的X射線太空望遠鏡，2006年發射;
• 虹膜號–美國宇航局開發的太陽攝譜儀，2013年發射;
• 顯微鏡號–用於研究自由落體的微型衛星，由法國國家太空研究中心開發，2016-2018年開展活動；
• X射線成像和光譜學任務–日本宇宙航空研究開發機構開發的X射線太空望遠鏡，將於2022年發射；
• 火星太空生物–與俄羅斯聯邦航天局合作的一系列火星探測器，包括一艘自2017年就開始運行的軌道飛行器和一台將於2022年發射的探測車；
• 愛因斯坦探針衛星–由中國科學院開發的面向時域天文學和高能天體物理學的太空任務，將於2022年發射；
• 普羅巴3號–將於2023年發射的太空技術測試衛星；
• 火星衛星探測器—由日本宇宙航空研究開發機構開發的火星衛星採樣返回探測器，將於2024年發射；
• 南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡–美國宇航局開發的太空望遠鏡，將於2025年發射。

日本宇宙航空研究開發機構的一項任務被評估為宇宙願景中的一次機會任務，這是對「斯皮卡號」（宇宙和天體物理學太空紅外望遠鏡）的資助。但它不再納入機會任務框架內審議，而是被考慮列為中5號的決賽選案之一。

另請查看

• 歐洲太空總署項目列表
• 新疆界計劃 (美國宇航局任務類別)
• 發現計劃 (美國宇航局任務類別)

外部連結

• 歐空局宇宙願景網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• 歐空局網頁上擬議的任務列表 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）