fr.wedoany.com Rapport : La National Aeronautics and Space Administration (NASA) a sélectionné le concept de mission « Dynamic Atmosphere-Ionosphere Explorer » (DAPHNE) pour entrer officiellement en phase de développement B, afin de faire progresser son programme de protection des infrastructures en orbite et des vols spatiaux habités.
Ce projet étudiera comment les turbulences dans la basse atmosphère terrestre se propagent vers le haut et perturbent l’environnement spatial. En détaillant le mécanisme de collision entre l’énergie terrestre et l’énergie solaire, la mission vise à améliorer fondamentalement les modèles de prévision météorologique spatiale. Ces perturbations peuvent réduire la précision du système de positionnement global (GPS), affecter le fonctionnement des satellites en orbite terrestre basse (LEO) et augmenter les risques de radiation pour les astronautes au-delà du bouclier magnétique terrestre. La phase B se concentrera sur l’affinement de l’architecture de vol, la finalisation de la conception des instruments et la planification des opérations de la mission.
La mission suit les fronts d’ionisation. Depuis des décennies, la recherche en héliophysique se concentre principalement sur des modèles descendants, c’est-à-dire en traçant les effets des éruptions solaires, des éjections de masse coronale et du vent solaire sur la haute atmosphère. Cependant, les évaluations scientifiques modernes montrent qu’une part considérable de la variabilité de la haute atmosphère est en réalité d’origine basse, influencée par les régimes météorologiques, les fluctuations de température et les vecteurs de vent plus proches de la surface terrestre. L’architecture DAPHNE comble cette lacune scientifique en déployant une paire de satellites identiques en vol en formation en orbite terrestre très basse. Fonctionnant en tandem coordonné, ces deux satellites effectueront des mesures synchronisées en plusieurs points dans la thermosphère et l’ionosphère, cette fine couche limite très variable où l’atmosphère neutre terrestre se transforme en plasma ionisé spatial.
Chaque satellite embarquera trois instruments de télédétection spécialisés : l’interféromètre de Michelson d’imagerie thermosphérique globale à haute résolution (MIGHTI), l’imageur ionosphérique ultraviolet lointain (FUVI) et le télescope d’analyse du plasma orbital (PLATO). Cette charge utile fournira des données haute fidélité sur les vents neutres, la température ambiante et la composition gazeuse. En intégrant l’énergie de la basse atmosphère dans les modèles météorologiques spatiaux, les chercheurs pourront suivre clairement le chemin de propagation de l’énergie vers le haut à travers la colonne orbitale.
La mission DAPHNE se caractérise par une grande héritabilité et un faible risque. Initialement proposée comme une étude de concept sur mesure pour l’opportunité « Dynamic Neutral Atmosphere-Ionosphere Coupling » (DYNAMIC) de la NASA, elle a été classée comme priorité structurelle clé par l’Enquête décennale d’héliophysique de l’Académie nationale des sciences. La mission est dirigée par Aimee Merkel, chercheuse principale au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l’Université du Colorado à Boulder. Le LASP collabore avec BAE Systems Space & Mission Systems à Boulder pour la fabrication des engins spatiaux, et avec le Naval Research Laboratory à Washington, D.C., pour l’intégration des instruments principaux. Après la sélection du projet, Merkel a déclaré que DAPHNE comblera une lacune majeure dans la compréhension scientifique, aidant à répondre à des questions de longue date sur la manière dont la Terre interagit avec le Soleil.
Le projet est conçu comme une initiative à faible risque et à haute héritabilité, utilisant des cadres d’ingénierie éprouvés pour maximiser le rendement scientifique par unité de financement. Une fois la phase B terminée, la mission fera l’objet d’un examen de confirmation officiel par la NASA en 2027, afin d’évaluer l’avancement du développement et d’allouer le financement final du vol. Si elle est confirmée, le coût total de la mission sera strictement plafonné à 250 millions de dollars (en dollars de l’exercice 2023), hors coût de lancement, avec une fenêtre de lancement cible au plus tôt en 2029. La supervision de la gestion sur l’ensemble du cycle de vie sera assurée par le programme de sondes Soleil-Terre du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.
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