新疆界計畫

2015年7月14日，新疆界探测器“新视野号”观测到的冥王星。

2015年7月14日，该探测器拍摄到的冥王星卫星卡戎。

“新视野号”是一项前往冥王星的任务，于2006年1月19日发射。2007年2月在经木星一次重力助推后，继续向冥王星靠近。任务主要执行阶段是在2015年7月期间，随后探测器将瞄准一颗名为阿罗科特的柯伊伯带小天体，于2019年1月1日的飞过，曾与此任务一起考虑的另一项任务是“新视野二号”。

位于木星的朱诺号探测器想像图

“朱诺号”是2011年8月5日发射并于2016年7月抵达木星的一艘太空探测器，也是首艘探索外行星的太阳能航天器。为研究木星的磁场和内部结构，该探测器被发射到环木星的极轨上。美国宇航局发射的伽利略号探测器提供了大量有关木星高层大气层的知识，然而，对木星的进一步研究不仅可了解它的起源和太阳系性质，而且对巨型太阳系外行星的总体认识也至关重要。”朱诺号“探测器的木星调查旨在实现以下目标：

• 通过测定木星内核的质量和大小、引力和磁场以及内部对流，了解木星的总体动力和结构特性；
• 测量木星大气层成分，尤其是水(H₂O)、氨(NH₃)、甲烷(CH₄)和硫化氢(H₂S)等可凝结气体的丰度；木星大气层温度和风速剖面结构；进入不透明度云层的深度比“伽利略”探测器更大，目标是在多个纬度上抵达到100巴的深度；
• 调查和描述木星极地磁层的三维结构。

任务徽标

“奥西里斯”代表“起源、光谱解释、资源识别、安全、风化层探索者”，于2016年9月8日发射[6]。这项任务计划是在2020年之前环绕一颗小行星运行，当时命名为“1999 RQ₃₆”（现称为贝努小行星)。在经大范围测量后，探测器将从小行星表面采集样本，并于2023年返回地球。除运载火箭外，这次飞行任务预计约耗资8亿美元。取回的样本将有助于科学家回答长期来有关太阳系形成及生命起源所需的复杂有机分子来源的问题。

贝努小行星是一颗未来可能会撞击地球的天体，已被列入哨兵风险表，在巴勒莫撞击危险指数中排名第三高(约2015年)[7]。在21世纪末，它撞击地球的累计概率约为0.07%，因此需要测量该小行星的组成成分和雅可夫斯基效应[8]

蜻蜓号登陆土卫六想像图

“蜻蜓号”将向土星最大的卫星泰坦[9]发射一架可移动的自动旋翼航空器，并利用”多任务放射性同位素热电发电机“(MMRTG)提供动力在土卫六大气层中飞行[10][11][12]，开发成本上限约为10亿美元[13]。 截至2020年9月，“蜻蜓号”计划于2027年发射[14]。

第四次任务选拨于2017年1月开始，根据行星十年调查的建议，美国宇航局宣布的机会仅限于六项任务主题:[13]

1. 彗星表面取样返回-一架彗核着陆器和取样返回任务
2. 月球南极取样返回-在月球南极-艾托肯盆地着陆并将样本带回地球的任务
3. 海洋世界(土卫六和/或土卫二)
4. 土星探测-大气层探测器
5. 特洛伊之旅和交会-一次飞行任务探测两颗或更多颗木星特洛伊小行星
6. 金星着陆器

目前美国航天局已收到并审查了12项提案:[13][15]

彗星表面取样

• 彗核尘埃和有机物取样 (CONDOR), 从67P/丘留莫夫–格拉西缅科彗星取回样本[15][16]
• 彗星会合、采样、调查和返回 (CORSAIR)将采集88P/霍威尔彗星样本[15][17]
• 彗星天体生物探索取样 (CAESAR)到67P/丘留莫夫–格拉西缅科彗星取样

月球南极取样

• 月升号，探索南极-艾托肯盆地的月球取样返回任务

海洋世界

• 俄刻阿诺斯号，一艘调查土卫六宜居可能性的轨道飞行器[18]。
• 蜻蜓号，一架旋翼机，可飞翔在土卫六陆地和海洋上空以研究生命起源前的化学物质[9][19]。
• 土卫二生命探测器 (ELF)一艘探索土卫二天体生物的轨道飞行器 [20][21][22]。
• 土卫二生命特征与可居住探测 (ELSAH)[15][23]

土星探测

• 土星内部探究和大气层探测器 (SPRITE)，一艘研究土星大气层及成分的探测器[24]。

特洛伊小行星之旅和交会

• 无

金星着陆器

• 金星实地大气层和地球化学勘探者 (VISAGE)，一艘金星大气层探测器和着陆器[25]。
• 金星实地成分研究 (VICI)[15][26]。
• 金星起源探测器 (VOX),[27]是一艘金星轨道飞行器。

在12项初步提案中，美国宇航局于2017年12月20日选择了包括“蜻蜓号”在内的其中两项提案进行额外的概念研究[28]。

两项入围的提案彗星天体生物探索取样和“蜻蜓号”，在2018年底前各获得400万美元资金，以进一步开发和完善他们的方案设想[29]。2019年6月27日，美国宇航局宣布选择蜻蜓号作为第4号新疆界任务，并于2026年发射[30]，后来推迟到2027年[14]。

行星科学十年调查建议每十年选择两项新疆界任务，2018年在对2013-2022年十年调查的中期审查中发现，美国宇航局在这一节奏上落后了，并建议最迟在2021年12月发布《新边疆5号招标公告》[31]。“托马斯·祖布钦”(Thomas Zurbuchen)，科学任务理事会副署长对中期审查建议作出了积极回应，表示美国宇航局将“致力于每十年举办两次新疆界项目竞赛”，目前计划在2021年或2022年发布招标公告[32]，虽然中期审查估计最晚发布日期为2023年[31]。

除了先前的建议外，十年调查还为第五次新疆界任务推荐了木卫一观测者和月球地球物理网提案[33]。

截至2020年1月，美国宇航局计划在2022年底发布新疆界5号招标公告[34]