NASAのESCAPADEミッションとは？火星磁気圏の謎に挑む小型探査機の革新的計画

ESCAPADEミッションの概要

ESCAPADE（Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers）は、NASAが計画する火星探査ミッションだ。2機の小型探査機を火星の周回軌道に投入し、火星の磁気圏と太陽風の相互作用を調べるという野心的な計画である。

このミッションはNASAの「SIMPLEx（Small Innovative Missions for Planetary Exploration）」プログラムの一環で、低コストかつ革新的な惑星探査を目指している。カリフォルニア大学バークレー校の宇宙科学研究所が主導している。

地球には強力な磁場があり、太陽風から大気を守るバリアとなっている。しかし火星は約40億年前に全球的な磁場を失ったとされ、その結果、太陽風が直接大気を吹き飛ばし、現在の薄い大気になったと考えられている。

ESCAPADEは、火星の残留磁場と太陽風の相互作用をリアルタイムで観測することで、火星がどのようにして大気を失ったのかを解明する手がかりを得ることを目指している。将来の有人火星探査においても、放射線環境の理解は極めて重要だ。

ESCAPADEの最大の特徴は、2機の探査機で同時に異なる地点のデータを取得する点にある。「Blue」と「Baby」と名付けられた2機が異なる軌道を飛びながら、磁場、プラズマ、電場の変化を同時計測する。

1機の探査機では、観測値の変化が時間によるものなのか場所によるものなのか区別できない。2機同時観測によってこの曖昧さが解消され、火星周辺のプラズマ環境の三次元的な構造が明らかになることが期待されている。

ESCAPADEは当初、2024年にBlue OriginのNew Glennロケットで打ち上げ予定だった。しかしNew Glennの開発遅延により、打ち上げスケジュールが変更された。最新の情報では2025年以降の打ち上げ機会が検討されている。

火星への飛行ウィンドウは約26ヶ月ごとに訪れるため、一度逃すと次のチャンスは約2年後になる。スケジュール管理は惑星探査ミッションにおける大きな課題の一つだ。

ESCAPADEの総予算は約8,000万ドルと、惑星探査ミッションとしては破格の低コストだ。NASAの大型ミッション（Mars 2020で約27億ドル）と比べれば桁違いに安い。

これを可能にしているのが、CubeSatクラスの小型衛星技術の進歩だ。民間宇宙企業が開発した汎用コンポーネントを活用することで、コストを大幅に抑えている。成功すれば、今後の惑星探査において小型ミッションが主流の一つになる可能性を示すことになる。

ESCAPADEは、低コストで革新的な惑星探査の可能性を切り拓くミッションだ。火星の磁気圏という未解明の領域に、2機同時観測という新しいアプローチで挑む。火星が大気を失った謎の解明は、地球の未来を考えるうえでも重要な示唆を与えてくれるだろう。