NASA wykorzysta grawitację Ziemi i silniki sond, aby rozpędzić je do niemal 39 tys. km/h. To początek podróży na Marsa.
Dwie sondy wystartowały niemal rok temu z myślą o Marsie, ale zamiast oddalać się od Ziemi, właśnie do niej wracają. Za kilka dni przelecą nad naszą planetą, rozpędzą się i dopiero wtedy ruszą do celu. Bliźniacze statki misji ESCAPADE mają wykonać manewr, którego dotąd nie przeprowadzono z powodzeniem podczas lotu na Marsa. Wykorzystają jednocześnie ziemską grawitację i własne silniki. I zrobią to w odstępie zaledwie 2 dni.
Ziemia posłuży im za kosmiczną procę
Pierwsza sonda przeleci w pobliżu Ziemi w sobotę 7 listopada, około godz. 11:00 czasu polskiego. Druga powtórzy ten manewr w poniedziałek 9 listopada, około południa. Choć obie należą do jednej misji, każda wykona osobny przelot i samodzielnie wejdzie na trajektorię prowadzącą ku Marsowi. W najbliższym punkcie trasy statki znajdą się na wysokości około 960-1770 km nad powierzchnią naszej planety. To wystarczy, by ziemska grawitacja zmieniła ich tor lotu. Każdy ze statków ma rozmiary zwykłej lodówki.
Asysty grawitacyjne stosuje się w kosmonautyce od dziesięcioleci. Tym razem jednak przelot zostanie połączony z uruchomieniem silników w pobliżu Ziemi. To właśnie ten dodatkowy element czyni całą operację wyjątkową w historii lotów na Czerwoną Planetę.
Podczas największego zbliżenia każda sonda uruchomi silnik na około 9 minut. To tzw. manewr Obertha: impuls nadany statkowi w chwili, gdy porusza się bardzo szybko, pozwala uzyskać szczególnie duży przyrost energii orbitalnej. NASA przewiduje, iż prędkość sond wzrośnie z około 10,1 do 10,8 km/s. Ostatecznie będzie to blisko 39 tys. km/h, a sam silnik zapewni dodatkowy przyrost prędkości o ponad 1600 km/h. Mimo takiego rozpędzenia do Marsa pozostanie jeszcze wielomiesięczna podróż.
Silniki zostaną uruchomione nad południową Australią. Tamtejsi obserwatorzy mogą spróbować wypatrzyć sondy przez teleskopy, ale będą one wyglądały jak słabe punkty świetlne na tle gwiazd. Nie należy więc spodziewać się widowiskowego przelotu przypominającego deszcz meteorów.
Wystartowały wtedy, gdy Mars był po prostu po złej stronie Słońca
Najciekawsze w tej misji jest jednak to, dlaczego sondy w ogóle muszą wracać do Ziemi. ESCAPADE wystartowała 13 listopada 2025 r. na pokładzie rakiety New Glenn firmy Blue Origin, o której przygotowaniach do marsjańskiego lotu pisaliśmy wcześniej. W tamtym czasie Ziemia i Mars znajdowały się po przeciwnych stronach Słońca, czyli w wyjątkowo niekorzystnym ustawieniu dla klasycznego lotu.
Dogodne okno startowe na Marsa pojawia się mniej więcej co 26 miesięcy. Inżynierowie obeszli ten kalendarz, kierując sondy w okolice punktu Lagrange’a L2 układu Ziemia-Słońce, około 1,5 mln km od nas. Statki wykonały tam długą pętlę, by wrócić we właściwym momencie.
Zamiast czekać z rakietą na Ziemi, sondy czekały już w kosmosie. jeżeli ta trasa się sprawdzi, przyszłe misje zyskają większą elastyczność w wyborze terminu startu. Może to mieć szczególne znaczenie przy planowaniu większej liczby lotów międzyplanetarnych, gdy konieczność oczekiwania na odpowiednie ustawienie planet komplikuje harmonogram całego przedsięwzięcia.
Nietypowa trasa przyniosła też bonus. Podczas wcześniejszego etapu lotu sondy znalazły się w dalekiej części ziemskiego ogona magnetycznego, rozciąganego przez wiatr słoneczny. Zdołały zebrać pomiary z obszaru, którego wcześniej nie badano bezpośrednio. Pierwsze obserwacje wskazują na interesujące struktury i aktywność plazmy, choć szczegółowe wyniki mają zostać dopiero przedstawione.
Dlaczego dwie sondy mają badać Marsa jednocześnie?
Po listopadowych przelotach obie sondy czeka około 10 miesięcy lotu. Według obecnego planu dotrą do Marsa 7 i 9 września 2027 r., a następnie rozpoczną manewry potrzebne do wejścia na orbitę planety. Docelowo będą pracować w skoordynowanym układzie, obserwując marsjańskie otoczenie z dwóch miejsc.
Ich zadanie dotyczy jednego z największych pytań o przeszłość Czerwonej Planety: jak Mars stracił znaczną część dawnej atmosfery? Sondy będą mierzyć oddziaływanie wiatru słonecznego z otoczeniem magnetycznym i górną atmosferą planety. Dzięki dwóm zestawom instrumentów naukowcy chcą odróżniać zmiany zachodzące w czasie od tych, które wynikają z różnic między badanymi obszarami.
Nie jest to problem całkowicie nieznany. Wcześniejsze obserwacje pokazały już, iż gigantyczne fale plazmy mogą przyczyniać się do ucieczki marsjańskiej atmosfery. ESCAPADE pozwoli przyjrzeć się podobnym zjawiskom z dwóch perspektyw jednocześnie, czego pojedyncza sonda nie jest w stanie zapewnić.
Kosmiczny spryt czy niepotrzebne komplikacje?
Trudno odmówić inżynierom NASA pomysłowości. Zamiast podporządkować całą misję kalendarzowi planetarnemu, znaleźli sposób, by wystartować wcześniej i wykorzystać Ziemię jako gigantyczną procę. To znakomity przykład tego, jak znajomość praw fizyki pozwala omijać ograniczenia, które na pierwszy rzut oka wydają się nie do pokonania.
Z drugiej strony trudno oprzeć się wrażeniu, iż cała operacja jest nieco przekombinowana. Roczna podróż po okolicach Ziemi, precyzyjne manewry, dodatkowe odpalenia silników i cała logistyka tylko po to, żeby ostatecznie polecieć tam, gdzie sondy od początku miały dotrzeć. Oczywiście takie rozwiązanie ma swoje uzasadnienie, ale pokazuje też pewien paradoks współczesnej astronautyki. Czasami łatwiej jest opracować skomplikowaną trasę przez kosmos, niż po prostu poczekać na odpowiedni moment do startu.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
