NASAのESCAPADEミッションに属する2つの小型探査機が、火星への軌道を変更することを目的とした技術的なステップとして、地球周回のフライバイ操縦を成功させた。BlueとGoldというコードネームを持つこれら2つの探査機は、飛行効率を最大化するために高度な推進技術を使用してこの操縦を実行した。
Rocket Labによって製造されたこれら2つの探査機は、近い日程で操縦の成功を記録した。探査機Blueは高度1,600キロメートルを飛行し、続いて11月9日に探査機Goldが高度1,050キロメートルを飛行した。これら2つの操縦において、エンジンはオーベルト効果(Oberth effect)として知られる技術的原理を用いて作動した。これは、NASAが火星へ宇宙船を送り出すために、この種のエンジンを用いたフライバイ(powered flyby)を利用した初めての事例である。
このアプローチは技術的に何を変化させるのか?
ESCAPADEミッションは、宇宙航法において非伝統的なアプローチを採用している。惑星が特定の配置になる約2年ごとに開く狭い打ち上げウィンドウに縛られる代わりに、このミッションは昨年11月にBlue Origin社のNew Glennロケットによって打ち上げられた。直接向かう代わりに、2つの探査機は地球周回フライバイ操縦を実行する前に、地球と太陽の間のL2ラグランジュ点に約1年間滞在した。
Advanced Space社によって開発されたこの経路は、従来の航法の制約を打破することを目指している。精密な操縦を通じて地球の重力をブースト(加速)として利用することで、宇宙ミッションは打ち上げ時期の選択においてより大きな柔軟性を得ることができ、科学ミッションに厳格な時間的制約を課す周期的な惑星の整列への依存を軽減できる。
ミッションの目的とスケジュール
2つの探査機は2027年9月に、2日の間隔を空けて火星に到着する予定である。ミッションは火星周辺の宇宙天気の研究、具体的には太陽風が惑星の磁気圏および大気とどのように相互作用するかに焦点を当てる。2つの探査機は異なる軌道で運用され、一方は到来する太陽風の観測に焦点を当て、もう一方はそれが火星に与える影響を監視する。
SIMPLExプログラムの背景
ESCAPADEミッションは、低コストの科学ミッションを支援するために専用されたNASAのSIMPLExプログラムにおける、唯一の残された成功ミッションである。このプログラムは大きな課題に直面しており、2023年にはJanusミッションが中止され、Lunar Trailblazerミッションは技術的故障により終了に追い込まれた。さらに、LunaH-MapやQ-PACEといった過去のミッションの失敗もあり、小型で革新的なミッションのモデルとしてのESCAPADEの成功には、技術的および科学的に大きなプレッシャーがかかっている。