Objectifs scientifiques
L’objectif principal de la mission HelioSwarm, sélectionnée par la NASA en 2022, est l’étude de la turbulence dans le vent solaire en se limitant aux échelles fluide et ionique. Les deux objectifs principaux sont :
- Etudier la distribution tridimensionnelle temporelle et spatiale de la turbulence dans le vent solaire,
- Déterminer l’influence mutuelle entre les frontières ou les structures grandes échelles et la turbulence.
Le concept de la mission HelioSwarm comporte une plateforme (« Hub ») accompagnée de 8 petits satellites identiques (« nodes ») séparés entre 50 et 3000 km, couvrant ainsi les échelles fluides jusqu’à subioniques. Ils sont tous équipés d’un magnétomètre basse fréquence (FGM), d’une coupe de Faraday (FC) et d’un magnétomètre haute fréquence à induction (« search-coil », SCM). Un analyseur électrostatique pour la mesure de la fonction de distribution des ions et l’étude du chauffage du plasma est intégré uniquement sur la plateforme.
Description technique
L’instrument SCM est réalisé et fourni par le Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP) et le Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement et de l’Espace (LPC2E). Il est hérité de la conception développée et testée pour la mission JUICE . Il est constitué d’un tri-axe d’antennes de 20 cm connectées à un préamplificateur de type ASIC intégré dans le support des antennes. La conception du support en PEEK a été réalisée par la DT-INSU. La conception du SCM HelioSwarm a été modifiée afin d’une part de réduire la bande de fréquence du SCM JUICE [0.1Hz-20kHz] à celle d’HelioSwarm [0.1Hz-16Hz], et d’autre part pour augmenter la sensibilité dans cette bande de fréquence réduite (sans modification mécanique du support en PEEK).
La demande d’appui technique à l’INSU en 2024 est motivée par la nécessité d’intégrer les légères modifications de certaines pièces des antennes (mandrin et pièces d’alignement) dans le modèle de CAO, de livrer ce nouveau modèle complet au LPP, de suivre la fabrication du prototype du support d’antennes par un industriel, d’en effectuer le contrôle métrologique, et d’effectuer des simulations mécaniques et thermo-élastiques à partir des spécifications de la mission (moins contraignantes que celles de la mission JUICE) si elles sont transmises en 2024 par la NASA.
Contact DT : Nicolas Geyskens
Contact LPP : Olivier Le Contel