Nasini sondi Blue in Gold bosta 7. in 9. novembra poleteli mimo Zemlje in izvedli poseben manever za nadaljevanje poti proti Marsu. Med devetminutnima vžigoma motorjev bosta izkoristili tudi Zemljino gravitacijo, kar bo prvi uspešno izvedeni manever te vrste na poti do rdečega planeta, če bo vse potekalo po načrtih.

Nasini sondi ESCAPADE bosta med preletom Zemlje izvedli poseben manever za nadaljevanje poti proti Marsu. (slika: Dnevne Novice / AI-ilustracija)

Dva preleta Zemlje, devet minut odločilnega pogona

Ameriška vesoljska agencija NASA se pripravlja na pomemben preizkus medplanetarne navigacije. Prva sonda misije ESCAPADE se bo Zemlji najbolj približala v soboto, 7. novembra, okoli 11. ure po slovenskem času, druga pa v ponedeljek, 9. novembra, približno ob 12. uri. Obe bosta med približevanjem uporabili raketni motor, s čimer bosta dopolnili pospešek, ki ga omogoča gravitacijska privlačnost našega planeta. Takšne kombinacije pogona in gravitacijske pomoči na poti proti Marsu doslej ni uspešno izvedlo še nobeno vesoljsko plovilo.

Po podatkih, ki jih je 2. novembra objavila NASA, bo vsak vžig hitrost posamezne sonde povečal za več kot 1.600 kilometrov na uro. Agencija za to fazo preleta navaja povečanje hitrosti s približno 10,1 na 10,8 kilometra na sekundo. Podatek opisuje hitrost med manevrom ob Zemlji, ne povprečne hitrosti celotnega potovanja proti Marsu. Postopek, znan kot Oberthov manever, omogoča učinkovito uporabo raketnega pogona med približevanjem masivnemu nebesnemu telesu. Plovili bosta Zemljo obšli na višini približno 970 do 1.770 kilometrov, njuna motorja pa se bosta vključila med preletom nad južno Avstralijo.

Zakaj sta se sondi vrnili proti Zemlji?

Zgodba o nenavadni poti se je začela 13. novembra 2025, ko je raketa New Glenn podjetja Blue Origin obe plovili ponesla v vesolje. Zemlja in Mars sta bila takrat na nasprotnih straneh Sonca, zato razporeditev planetov ni bila primerna za običajno, energijsko varčno neposredno pot do rdečega planeta. Načrtovalci so namesto čakanja na naslednje ugodno izstrelitveno obdobje izbrali drugačen pristop. Sondi sta najprej opravili veliko zanko v okolici druge Lagrangeeve točke sistema Sonce–Zemlja, nato pa se usmerili nazaj proti našemu planetu, kjer bosta dobili potrebno hitrost za nadaljevanje odprave.

Običajna ugodna izstrelitvena okna za Mars se pojavljajo približno vsakih 26 mesecev. Takrat položaj planetov omogoča potovanje z manjšo porabo goriva, vendar hkrati omejuje časovni razpored misij. ESCAPADE preizkuša rešitev, pri kateri bi bilo mogoče vesoljska plovila izstreliti tudi zunaj teh obdobij in jih pozneje usmeriti proti Marsu. Po načrtih bosta sondi rdeči planet dosegli 7. in 9. septembra 2027, približno deset mesecev po novembrskih preletih. Uspešna izvedba bi lahko načrtovalcem prihodnjih odprav prinesla večjo prilagodljivost pri izbiri datumov izstrelitev.

Potovanje je znanstvenikom že ponudilo nepričakovano priložnost. Sondi sta med oddaljevanjem od Zemlje prečkali doslej neposredno neraziskan del njenega magnetnega repa, območja, ki ga sončni veter razteza globoko v vesolje. Instrumenti so tam zaznali zanimive strukture in spremembe v magnetnem okolju. Podrobnejši rezultati meritev še niso objavljeni, vendar NASA napoveduje njihovo predstavitev. Odprava je tako prve znanstvene podatke pridobila že pred začetkom svojega glavnega raziskovalnega dela pri Marsu.

Kaj želi NASA izvedeti o Marsovi atmosferi?

Misija ESCAPADE, katere ime izhaja iz angleškega poimenovanja Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers, je zasnovana za raziskovanje vpliva Sonca na Marsovo okolje. Planet ima danes zelo redko ozračje, na njegovi površini pa prevladujejo hladne in suhe razmere. Geološki dokazi kljub temu kažejo, da je po Marsu v daljni preteklosti tekla tekoča voda. Znanstveniki zato poskušajo bolje razumeti, kako se je njegovo podnebje skozi milijarde let tako močno spremenilo in koliko je k izgubljanju atmosfere prispevalo delovanje sončnega vetra.

Kot pojasnjuje Space Sciences Laboratory Univerze Kalifornija v Berkeleyju, ki vodi odpravo, bosta Blue in Gold raziskovali Marsovo magnetosfero, ionosfero in gibanje električno nabitih delcev. Pri tem bo posebej pomembno, da bosta meritve opravljali z dveh različnih položajev. Znanstveniki bodo lahko primerjali dogajanje na različnih območjih in spremljali, kako energija sončnega vetra prehaja v Marsovo okolje. Takšne ugotovitve bodo dopolnile tudi druga spoznanja o raziskovanju sončnega vetra, ki pomembno vpliva na razmere v celotnem Osončju.

Mars namreč nima globalnega magnetnega polja, primerljivega z Zemljinim, čeprav so se na posameznih območjih njegove skorje ohranili sledovi nekdanje magnetne aktivnosti. Sončni veter lahko zato pomembno vpliva na zgornje plasti njegove atmosfere in spodbuja uhajanje delcev v vesolje. Natančnejše razumevanje teh procesov ni pomembno samo za rekonstrukcijo Marsove preteklosti. Podatki bi lahko pomagali tudi pri napovedovanju vesoljskega vremena ter zaščiti komunikacijskih sistemov in astronavtov med prihodnjimi človeškimi odpravami.

Bosta Nasini sondi vidni tudi iz Slovenije?

Oba novembrska preleta bosta priložnost tudi za astronomska opazovanja. NASA Scientific Visualization Studio je pripravil posebne zvezdne karte, ki prikazujejo predvideno gibanje sond po nebu za več lokacij v Združenih državah Amerike. Plovili bosta kljub razmeroma majhni oddaljenosti zelo šibka objekta, zato bo za njuno opazovanje najverjetneje potreben teleskop. Na nebu naj bi bili videti kot počasi premikajoči se svetlobni točki, njuno gibanje pa bo mogoče spremljati več ur.

Za Slovenijo posebne napovedi vidnosti za zdaj ni. Ali bi bilo sondi mogoče opazovati tudi z našega območja, bo odvisno od njunega položaja nad obzorjem, časa preleta in svetlobnih razmer. NASA za določanje natančnih koordinat priporoča uporabo sistema JPL Horizons, ki omogoča izračun položaja vesoljskih plovil za posamezno opazovalno lokacijo. Najugodnejše razmere za spremljanje manevrov bodo predvidoma v južni Avstraliji, kjer bosta sondi med vključitvijo motorjev preleteli nebo nad opazovalci.

Po preletih se začenja desetmesečna pot do Marsa

Uspešnosti manevrov ne bo mogoče dokončno oceniti takoj po zaključku delovanja motorjev. Strokovnjaki bodo v naslednjih dneh analizirali podatke o hitrosti in položaju plovil ter preverili, ali sta dosegli načrtovano smer. Med potovanjem proti Marsu bodo po potrebi izvedli še manjše popravke poti, s katerimi bodo zagotovili natančen prihod do planeta.

ESCAPADE bo po prihodu predvidoma postala prva misija z več plovili, ki bodo usklajeno raziskovala Mars iz orbite. Prav možnost istočasnih meritev na različnih mestih je njena največja znanstvena prednost. Namesto opazovanja posameznih sprememb bodo raziskovalci dobili širšo sliko dogajanja v okolju planeta, kar bi lahko prineslo nove odgovore o izgubljanju njegove atmosfere. Novembrska preleta Zemlje sta zato ključna koraka do raziskav, ki naj bi se pri Marsu začele prihodnje leto.