La NASA a sélectionné six propositions du programme des explorateurs d'astrophysique pour des études de concept. Les missions proposées étudieraient les émissions de rayons gamma et de rayons X des amas de galaxies et des systèmes d'étoiles à neutrons, ainsi que les émissions infrarouges des galaxies de l'univers primitif et des atmosphères des exoplanètes, qui sont des planètes en dehors de notre système solaire.

Les propositions sélectionnées, trois missions d'explorateurs de classe moyenne et trois missions d'opportunité d'explorateurs, appellent à des recherches scientifiques ciblées et au développement d'instruments qui comblent les lacunes scientifiques entre les missions plus larges de l'agence.

"Le programme Explorers fait ressortir certaines des idées les plus créatives de missions pour aider à percer les mystères de l'univers, " a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Direction de la mission scientifique de l'agence à Washington. "Le programme a abouti à de grandes missions qui ont rendu la science transformationnelle, et ces sélections promettent de perpétuer cette tradition."

Les propositions ont été sélectionnées en fonction de la valeur scientifique potentielle et de la faisabilité des plans de développement. Après des études de concept et des évaluations détaillées, un de chaque type de mission sera sélectionné d'ici 2019 pour procéder à la construction et au lancement. La première date de lancement serait en 2022. Les coûts de mission des explorateurs de classe moyenne sont plafonnés à 250 millions de dollars chacun, hors lanceur, et les coûts de la mission d'opportunité sont plafonnés à 70 millions de dollars chacun.

Chaque mission d'explorateur d'astrophysique de classe moyenne recevra 2 millions de dollars pour mener une étude de concept de mission de neuf mois. Les propositions sélectionnées sont :

Arcus :Explorer la formation et l'évolution des amas, Galaxies et étoiles

• Arcus étudierait les étoiles, galaxies et amas de galaxies en utilisant la spectroscopie de rayons X à haute résolution pour caractériser les interactions entre ces objets et le gaz diffus à des millions de degrés qui les entoure et les imprègne.
• Chercheur principal :Randall Smith au Smithsonian Astrophysical Observatory à Cambridge, Massachusetts.

Explorateur de relevés par spectroscopie d'exoplanètes infrarouge rapide (FINESSE)

• FINESSE étudierait les processus qui régissent la formation des planètes et le climat mondial, et sonder les mécanismes qui établissent la composition chimique de l'atmosphère et façonnent l'évolution atmosphérique. Il effectuerait une spectroscopie de transit d'au moins 500 atmosphères d'exoplanètes dans le visible et le proche infrarouge pour des planètes allant des super-Terres aux sous-Neptunes en passant par les géantes gazeuses.
• Chercheur principal :Mark Swain au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA à Pasadena, Californie.

Spectro-Photomètre pour l'Histoire de l'Univers, Epoque de Réionisation, et Ices Explorer (SPHEREx) :un levé spectral sur tout le ciel

• SPHEREx effectuerait une étude spectrale dans le proche infrarouge dans tout le ciel pour sonder l'origine de l'univers, explorer l'origine et l'évolution des galaxies, et explorer si les planètes autour d'autres étoiles pourraient abriter la vie.
• Chercheur principal :James Bock chez Caltech à Pasadena, Californie.

Les missions d'opportunité recevront 500 $, 000 pour mener une étude de concept de mise en œuvre de neuf mois. Les propositions sélectionnées sont :

Spectromètre Compton et explorateur d'imageurs (COSI-X), une petite mission complète de ballon de surpression

• COSI-X est un ballon embarqué, télescope à grand champ de vision conçu pour étudier le ciel gamma à 0,2-5 MeV, effectuer une spectroscopie haute résolution, imagerie grand champ, et mesures de polarisation. COSI-X cartographierait les rayons gamma de l'antimatière autour du centre de la Voie lactée, ainsi que des éléments radioactifs nouvellement formés dans les débris d'explosions stellaires.
• Chercheur principal :Steven Boggs de l'Université de Californie, Berkeley.

Observateur d'astrophysique transitoire sur la Station spatiale internationale (ISS-TAO)

• L'ISS-TAO est un détecteur de transitoires à rayons X à grand champ à bord de la Station spatiale internationale qui observerait de nombreux événements par an de transitoires de rayons X liés à des objets compacts. L'objectif principal de la mission est la détection de contreparties de rayons X aux ondes gravitationnelles produites par des étoiles à neutrons fusionnant avec des trous noirs et d'autres étoiles à neutrons. D'autres cibles seraient les chocs de supernova, sursauts d'étoiles à neutrons, et des sursauts gamma à grand décalage vers le rouge.
• Chercheur principal :Jordan Camp au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

Une mission d'opportunité partenaire (PMO) a été sélectionnée sous condition pour fournir des détecteurs pour l'assemblage du capteur de guidage fin de la mission ARIEL (Atmospheric Remote Sensing Infrared Exoplanet Large-Survey), l'une des trois missions proposées actuellement à l'étude par l'ESA (Agence spatiale européenne ). Le PMO ne procéderait à la construction que si ARIEL est sélectionné par l'ESA.

Le PMO sélectionné sous condition est :

Contribution à ARIEL Spectroscopie des Exoplanètes (CASE)

• CASE fournirait des détecteurs emballés à l'assemblage de capteurs de guidage fin d'ARIEL. ARIEL mesurerait les spectres de centaines de géantes gazeuses chaudes et chaudes en transit, Neptune, et les super-Terres autour d'une gamme de types d'étoiles hôtes. Les observations de ces exoplanètes permettront de comprendre les premiers stades de la formation planétaire et atmosphérique au cours de la phase nébulaire et des quelques millions d'années qui suivront.
• Chercheur principal :Mark Swain au JPL

Le programme Explorers est le plus ancien programme continu de la NASA conçu pour fournir des services fréquents, un accès à faible coût à l'espace grâce à des recherches scientifiques spatiales dirigées par le chercheur principal et pertinentes aux programmes d'astrophysique et d'héliophysique de la Direction des missions scientifiques. Depuis le lancement de l'Explorer 1 en 1958, qui a découvert les ceintures de radiation de la Terre, le programme Explorers a lancé plus de 90 missions, y compris les missions Uhuru et Cosmic Background Explorer (COBE) qui ont conduit à des prix Nobel pour leurs enquêteurs.

Le programme est géré par Goddard pour la Direction des missions scientifiques de la NASA, qui mène une grande variété de programmes de recherche et d'exploration scientifique pour les études de la Terre, météo spatiale, le système solaire, et l'univers.