vignette|Le télescope infrarouge WISE.
Le programme Explorer est un programme de la NASA, l'agence spatiale américaine, dont l'objectif est la réalisation de missions scientifiques à coût modéré et à fréquence rapprochée. Il s'agit du programme spatial le plus ancien de l'agence spatiale : le premier satellite de ce programme, , est lancé en 1958 et est également le premier satellite artificiel américain. Cet engin met en évidence les ceintures de Van Allen. En 2019, près de 100 missions ont été lancées dans des domaines aussi divers que l'astronomie, l'héliophysique, l'exploration du Système solaire, l'étude de la magnétosphère terrestre, la cosmologie Si aucun n'a eu la notoriété de missions phares beaucoup plus coûteuses comme Hubble, prises ensemble elles sont à l'origine du plus grand apport scientifique du programme spatial américain. Le programme Explorer est géré par le centre de vol spatial Goddard de la NASA. Il continue en 2019 à être à l'origine de nouveaux satellites scientifiques (en moyenne un par an).
Les différentes catégories de missions Explorer
Les missions Explorer regroupent des missions scientifiques aux objectifs très variés (étude de la haute atmosphère terrestre, de la magnétosphère, du milieu interplanétaire, du Soleil, de l'astronomie, de la géodésie) et qui sont caractérisées par un coût réduit. Toutefois, certains satellites de la NASA ayant ces caractéristiques ne font pas partie de cette série.
Les missions Explorer sont depuis 1992 classées dans plusieurs catégories qui sont déterminées par leur coût et l'implication de la NASA. : Medium-class Explorers (MIDEX) regroupe des missions dont le coût, lancement et exploitation compris, ne doit pas dépasser 180 M$, tel que WISE. Small Explorers (SMEX) regroupe des missions dont le coût, lancement et exploitation compris, ne doit pas dépasser 120 M$. Par exemple le télescope à rayons X NuSTAR University-class Explorers (UNEX) / SNOE rassemble des missions dont le coût, lancement et exploitation compris, ne doit pas dépasser 15 millions de dollars américains, comme le microsatellite CHIPSat. Explorer (EX) regroupe des missions dont le coût sans le lancement ne doit pas dépasser 200 millions de dollars américains (2011). Par exemple, TESS. Missions of Opportunity (MO) regroupe des participations scientifiques à des missions qui ne sont pas placées sous la responsabilité de la NASA. Celle-ci fournit par exemple un des instruments du télescope spatial japonais ASTRO-H. Le montant de l'investissement de la NASA sur une MO est plafonné à 35 millions de dollars américains. Internationals comme INTEGRAL.
Historique
Début du programme
Pour l'année géophysique internationale (AGI) de 1958, l'Union soviétique et les États-Unis décident de développer chacune de leur côté un lanceur destiné à placer le premier satellite artificiel en orbite. Les américains choisissent de construire un nouveau lanceur dans le cadre du projet Vanguard de l'aéronavale de guerre américaine, mais celui-ci accumule les échecs et les soviétiques prennent la tête de la course à l'espace en mettant en orbite le . L’équipe de Wernher von Braun, qui travaille sur un missile à moyenne portée pour l'armée de terre américaine et propose de le transformer en lanceur, obtient le feu vert pour développer celui-ci. Un petit satellite de est rapidement développé par le Jet Propulsion Laboratory qui embarque notamment un compteur Geiger. est lancé le et découvre la ceinture de Van Allen. Plusieurs petits satellites scientifiques sont développés et lancés sous l'appellation Explorer par l'Armée de Terre avant que la NASA ne soit créée le et ne prenne la suite..
La priorité du programme scientifique contestée au profit du programme spatial habité
Avant la création de la NASA, la science était l'objectif prioritaire du programme spatial américain civil. Mais cette position dominante est rapidement remise en cause par la pression exercée par ceux qui veulent rattraper l'avance de Union Soviétique dans le domaine des vols habités. L'Académie des sciences américaine, et en particulier le SSB, redoute à l'époque que le programme scientifique soit sacrifié au profit du programme spatial habité. Bien que l'acte fondateur de la NASA faisait de la science une de ses activités majeures, il donnait également à l'administrateur de la NASA une grande latitude d'interprétation de ces objectifs et ne prévoyait pas de création formelle d'un conseil chargé de jouer le rôle d'interface avec la communauté scientifique. Le choix de l'administrateur était donc crucial. Aussi la nomination le 8 aout 1958 par le président Eisenhower de Keith Glennan, un républicain partisan d'une politique agressive vis-à-vis de l'URSS et à ce titre d'un développement rapide du programme spatial habité, est ressenti comme une mauvaise nouvelle pour la science. Le président de la NACA Dryden favorable à cette dernière et qui briguait se poste, doit se résigner au poste d'administrateur adjoint. Dans l'organigramme mis en place par Glennan l'Office of Space Science est remplacé par le Space Flight Programs dont la direction est confiée à Abe Silverstein, un ingénieur en propulsion spatiale éloigné par sa spécialité des préoccupations scientifiques. La priorité donnée au programme spatial habité est confirmée par Glennan lorsque celui-ci approuve le lancement du programme Mercury le . Par ailleurs Glennan indique clairement que la NASA sera la seule à décider du contenu de son programme scientifique et que le SSB ne jouera qu'un rôle consultatif..
Le principal groupe de scientifiques transféré à la NASA lors de sa création était issu du Naval Research Laboratory qui, bien qu'étant une institution militaire relevant de la Navy, regroupait principalement des chercheurs civils poursuivant des recherches scientifiques. Leur responsable Homer Nevell réaffirma dans un mémorandum en les objectifs scientifiques poursuivis. Silverstein répondit posivitement en nommant Nevell comme assistant directeur chargé des sciences spatiales et en confiant la responsabilité de programmes à plusieurs de ses collègues scientifiques. La nomination de Nevell a sans doute joué un rôle critique en protégeant le programme scientifique de la NASA. Le , la NASA répond au mémorandum de Nevell en publiant son plan à long terme. Celui-ci prévoit d'allouer 82 millions US$ pour l'année 1960 (deuxième budget du programme spatial). Ce montant doit atteindre 300 millions US$ en 1969..
Définition du processus de sélection des missions scientifiques
C'est à la même époque que Silverstein fige les modalités de communication avec la communauté scientifique. Il crée le comité SSSC (Space Science Steering Committee) qui définit les procédures de sollicitation, de réception et d'évaluation des propositions de mission scientifique. Ces procédures sont peu ou prou toujours en vigueur pour le programme Explorer. La première réunion du SSSC a lieu en et les procédures sont publiées mi . En application de celles-ci le directeur du Space Flight Program désigne un comité de pilotage et six sous-comités scientifiques. La proposition de mission est envoyée au sous-comité scientifique pertinent ainsi qu'à l'un des deux établissements de la NASA (JPL ou Goddard) chargés des missions scientifiques. Le résultat des délibérations est envoyé au comité de pilotage qui transmet ses recommandations au directeur qui décide des missions qui seront implémentées. Ces procédures, beaucoup plus centralisées que le système soviétique, ont le mérite d'identifier claires les rôles et les responsabilités. Dans les premiers temps il fut difficile de trouver des scientifiques pour les sous-comités ayant un bagage suffisant pour juger les propositions tout en ne s'exposant pas à des conflits d'intérêts (A l'époque il existait très peu de scientifiques exerçant dans le domaine spatial et ayant pris leur retraite). Néanmoins ces procédures entrées en vigueur dès 1962 produisirent des résultats rarement sinon jamais contestés. Les procédures furent raffinées avec le temps. La NASA prit l'habitude de lancer publiquement des appels à proposition (AFO puis AO) donnant ainsi leur chance à toutes les équipes scientifiques. Néanmoins certaines missions échappèrent au processus comme la série des IMP développés en interne à Goddard. Au fil des années les procédures furent alourdies pour réduire les conflits d'intérêts (avec un impact contre productif). Des modifications importantes furent apportées lors de la période du faster, better cheaper..
Évolution du programme jusqu'à nos jours
Depuis ses débuts, près d'une centaine d'engins rattachés à ce programme sont lancés (2019). Il s'agit de la plus longue série de missions de l'histoire spatiale puisque les missions rattachées à ce programme continuent à être budgétées en 2019. La fabrication des premiers satellites Explorer est souvent confiée au Centre de recherche Langley ou au centre de vol spatial Goddard de la NASA. Par la suite, elle est souvent prise en charge par des universités ou des entreprises externes. Le programme Explorer est géré par le centre de vol spatial Goddard. Courant 2017, 13 missions sont encore opérationnelles.
On peut décomposer l'histoire du programme Explorer en quatre phases. :
Premiers satellites : Explorer 1 à 5 (1958)
Durant la première période (missions Explorer 1 à Explorer 5), les missions sont développées de manière prioritaire pour répondre à l'avance prise par l'Union soviétique avec le lancement du premier satellite artificiel Spoutnik 1. Le développement de ces satellites est géré par les militaires qui constituaut à l'époque les seules organisations investies dans le domaine spatial..
Le temps des petits satellites scientifiques : Explorer 6 à 55 (1959-1975)
À partir d'Explorer 6 et jusqu'à Explorer 55 : le programme spatial est désormais confié à la NASA, qui prend le relais des militaires. L'agence spatiale développe de nombreuses missions scientifiques à faible coût lancées à un rythme élevé.
Décrue budgétaire : Explorer 56 à 67 (1975 - 1995)
A compter de 1975 le programme Explorer entre dans une phase de décrue liée à plusieurs facteurs. Le plus important est la baisse drastique du budget spatial de la NASA (celui-ci passe de 5,2 en 1964 à 3,6 milliards US$ en 1976) décidée par le président Nixon. Par ailleurs le développement de la navette spatiale américaine, bien supérieur à ce qui avait été prévu, vient réduire les sommes disponibles pour les activités de l'agence spatiale non liée au programme habité : en 1977 la navette spatiale absorbe 59% du budget de la NASA auquel il faut ajouter 8% pour la mise en oeuvre. Enfin l'emphase est mise sur les missions scientifiques à coût élevé. Les quelques missions développées sont toutefois de taille nettement plus importantes que durant la période précédente. Aucune mission Explorer n'est lancée durant cette période au cours des années 1980, 1982, 1983, 1985 à 1988, 1990, 1991, 1993, 1994. Durant cette période onze satellites Explorer sont lancés d'Explorer 56 (ISEE 1) à Explorer 67 (EUVE)..
Optimisation et externalisation (1995 -)
La mise en place de la politique du faster, better, cheaper à compter de 1995 redonne vie au programme sans toutefois renouer avec la fréquence des lancements de la première décennie. Désormais les satellites ne sont plus développés au sein de l'agence mais donnent lieu à un appel d'offres dans le but de confier leur réalisation à des universités ou des sociétés. Les budgets alloués à la mission entrent dans des contraintes précises : SMEX, MIDEX, etc. La première mission inaugurant cette nouvelle phase est Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer (SAMPEX) lancée en 1992..
Missions programmées pour 2023