Escapade

Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers ( ESCAPADE ) est une mission spatiale prévue vers Mars composée de deux engins spatiaux connus sous le nom de Blue et Gold . La mission, dont le lancement était prévu en octobre 2024, fait partie du programme SIMPLEx de la NASA . En mai 2024, le vaisseau spatial avait atteint une achèvement substantiel, et en août 2024, le vaisseau spatial est arrivé sur le site de lancement. Cependant, le lancement a été reporté au printemps 2025 en raison de problèmes de coût, de calendrier et techniques liés au lanceur New Glenn de la mission , qui devait faire ses débuts avec le lancement de ces engins spatiaux.

Cette mission permettra de démontrer l'exploration spatiale planétaire à moindre coût. Les deux satellites étudieront la magnétosphère unique de Mars et la manière dont le vent solaire a contribué à la perte de la majeure partie de l' atmosphère de la planète au cours de l'histoire du système solaire.

Le programme de petites missions innovantes pour l'exploration planétaire (« SIMPLEx ») était destiné à sélectionner de petites missions spatiales à faible coût qui seraient utilisées comme charges utiles secondaires pour d'autres missions de la NASA. En tant que mission complémentaire à un autre lancement, et non pas comme mission principale, elles étaient censées avoir un faible coût et tolérer un niveau de risque plus élevé que les autres missions de la NASA.

ESCAPADE a été initialement sélectionnée à l'issue d'un concours pour être une « mission d'opportunité » à bas coût, consistant à faire du stop vers Mars avec le vaisseau spatial Psyche , et à débarquer au moment où le vaisseau spatial survolait Mars. Ainsi, le coût de lancement prévu était presque nul. Cependant, le lancement de la mission Psyche a été retardé, ce qui signifie que lorsque Psyche passe l'orbite de Mars, Mars n'est plus proche de la trajectoire de Psyche. Plutôt que d'annuler la mission, la NASA a annoncé qu'elle utiliserait un autre lanceur et a demandé des offres à l'industrie pour le lancement.

En février 2023, Blue Origin a remporté le contrat de lancement de la mission lors du premier vol du lanceur New Glenn en octobre 2024, pour un coût d'environ 20 millions de dollars.

Le 6 septembre 2024, la NASA a reporté le lancement au printemps 2025 au plus tôt. La NASA a déclaré : « La décision de l'agence de se retirer était basée sur un examen des préparatifs du lancement et des discussions avec Blue Origin, la Federal Aviation Administration et la Space Launch Delta 45 Range Safety Organization, ainsi que le Launch Services Program et la Science Mission Director de la NASA. La décision a été prise pour éviter les coûts importants, le calendrier et les défis techniques associés au retrait potentiel du carburant du vaisseau spatial en cas de retard de lancement, qui pourrait être causé par un certain nombre de facteurs. »

Chaque vaisseau spatial ESCAPADE identique a une masse sèche d'environ 200 kg (440 lb), avec une masse humide de < 550 kg (1 210 lb). Le bus du vaisseau spatial est à l'origine adapté de l' étage supérieur Photon de Rocket Lab et mesure environ 60 × 70 × 90 cm (24 × 28 × 35 pouces). Le vaisseau spatial est propulsé par deux ailes de panneaux solaires de 480 × 70 cm (189 × 28 pouces) . La propulsion chimique est assurée par des propulseurs d' Arianespace . Des roues de réaction , des unités de mesure inertielle et des suiveurs d'étoiles sont utilisés pour maintenir l'orientation, avec des propulseurs à gaz froid pour désaturer les roues. Les communications se font en bande X via une antenne parabolique de 60 cm (24 pouces) de diamètre . Une perche de 200 cm (79 pouces) s'étend au-dessus du vaisseau spatial, hébergeant les capteurs EMAG et ELP mNLP.

Après le lancement, ESCAPADE sera directement injecté sur une trajectoire interplanétaire. Elle exécutera une manœuvre de propulsion majeure et plusieurs manœuvres mineures au cours de sa croisière de 11 mois vers Mars. Après avoir atteint Mars, les sondes jumelles entreront sur une orbite hautement elliptique . Au cours des six mois suivants, l'orbite sera abaissée et circularisée jusqu'à atteindre l'orbite scientifique nominale.

Les objectifs scientifiques d’ESCAPADE sont les suivants :

• comprendre les processus contrôlant la structure de la magnétosphère hybride de Mars et comment elle guide les flux d'ions
• comprendre comment l'énergie et l'élan sont transportés du vent solaire à travers la magnétosphère de Mars
• comprendre les processus contrôlant le flux d'énergie et de matière entrant et sortant de l'atmosphère de collision

Français Il y a trois expériences scientifiques à bord de chaque vaisseau spatial identique : EMAG, EESA et ELP. EMAG est un magnétomètre qui mesurera les champs magnétiques continus jusqu'à 1000 nT , monté à l'extrémité de la perche pour réduire le bruit magnétique du vaisseau spatial. EESA est un analyseur électrostatique conçu pour mesurer les énergies, les flux et les masses des ions suprathermiques de 2 eV à 20 keV et les énergies et les flux des électrons suprathermiques de 3 eV à 10 keV. Il est monté sur le pont supérieur du bus du vaisseau spatial, avec un champ de vision de 240° x 120° pour les électrons et de 247,5° x 90° pour les ions. ELP est une sonde de Langmuir composée de trois capteurs distincts : la sonde de Langmuir multi-aiguilles (mNLP) se compose de 4 aiguilles fines montées en deux paires à environ 3/4 de la hauteur de la perche et mesure la densité électronique thermique ; les deux sondes ioniques planes (PIP) sont montées sur le pont de l'instrument et mesurent la densité ionique thermique, et la sonde de potentiel flottant (FPP) est également montée sur le pont du vaisseau spatial et mesure les changements de potentiel électrostatique relatif du vaisseau spatial .

Une fois l'orbite scientifique nominale atteinte, environ six mois après l'arrivée sur Mars, la campagne scientifique A implique que les deux engins spatiaux volent sur la même orbite à des distances différentes l'un de l'autre, ~ 170 × 8 400 km (110 × 5 220 mi) (5,66 heures) avec une inclinaison de 65 degrés. Cela durera environ six mois, après quoi Blue abaissera son apoapsis à 7 000 km (4 300 mi) et Gold élèvera son apoapsis à 10 000 km (6 200 mi). Avec des périodes orbitales différentes (4,9 et 6,6 heures), les orbites précessent (en raison du champ de gravité non uniforme de Mars ) à des rythmes différents et se séparent donc, permettant des mesures simultanées de parties éloignées de la magnétosphère de Mars. Cette campagne fonctionnera pendant environ cinq mois jusqu'à la fin de la mission scientifique nominale, moins de trois ans après le lancement.