Марс денес е студен, сув и обвиен со тенок слој воздух — но не секогаш бил таков. Научниците веруваат дека пред милијарди години Црвената планета имала течна вода, погуста атмосфера и многу потопла клима.
Главниот „виновник“ за оваа драматична промена, според истражувачите, е сончевиот ветер: постојан тек од наелектризирани честички што се шири од Сонцето и со текот на времето ја еродирал атмосферата на Марс. Како што атмосферата се разредувала, планетата се ладела, а голем дел од површинската вода исчезнал.
Токму овој процес сега го проучува мисијата ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) на НАСА, лансирана на 13 ноември 2025 година. До 25 февруари, научните инструменти на леталата биле активирани и целосно оперативни. Нивната задача е да откријат како Марс изгубил толку многу од својата атмосфера, како Сонцето и денес го обликува планетарното окружување и какви услови ги очекуваат идните човечки мисии.
„Пионерскиот двоец ESCAPADE не само што ќе ја испитува улогата на Сонцето во претворањето на Марс во ненаселива планета, туку ќе помогне и во развојот на протоколи за вселенско време за соларни настани насочени кон Марс за време на идни човечки мисии“, изјави Џо Вестлејк, директор на Одделот за хелиофизика во седиштето на НАСА во Вашингтон. „Со приклучувањето кон флотата мисии што ги проучуваат условите низ Сончевиот систем, ESCAPADE ќе биде уште една „метеоролошка станица“ што ќе ги направи луѓето и технологијата во вселената побезбедни и поуспешни.“
Прва мисија од ваков вид на Марс
ESCAPADE се издвојува по тоа што користи две летала што работат заедно во орбитата околу Марс. Таквиот координиран пристап им овозможува на научниците да ја набљудуваат магнетната средина на планетата од две позиции истовремено — нешто што една единечна сонда не може да го постигне.
Двата апарати ќе ги следат брзите промени во магнетосферата на Марс, регионот околу планетата под влијание на магнетните сили. Со тоа, истражувачите се надеваат дека ќе ги идентификуваат процесите преку кои атмосферата на Марс постепено „истекува“ во вселената.
„Две летала ќе ни помогнат да разбереме причинско-последични врски — како сончевиот ветер, кога ќе стигне до Марс, комуницира со магнетното поле“, рече Мишел Кеш, научничка за програмата ESCAPADE во седиштето на НАСА.
Претходни мисии ја проучувале атмосферата на Марс со една сонда. ESCAPADE гради врз тоа знаење, но им дава на научниците истовремена слика од две различни позиции.
„Мисијата ESCAPADE е пресвртница“, изјави Роб Лилис, главен истражувач на мисијата од Универзитетот на Калифорнија, Беркли. „Ни дава, ако сакате, стереоскопска перспектива — две различни гледишта во исто време.“
Кога леталата ќе пристигнат на Марс, најпрво ќе се движат по иста орбитална траекторија, прелетувајќи над исти региони, но со мало временско поместување. Ова ќе им помогне на научниците да утврдат кога и каде се случуваат промените во магнетната средина на планетата.
„Кога две летала минуваат низ истите региони во брза последователност, можеме да следиме како тие се менуваат на временски скали од само две минути“, рече Лилис. „Тоа ќе ни овозможи мерења што досега не беа можни.“
По околу шест месеци, леталата ќе преминат во одделни орбити. Едното ќе остане поблиску до Марс, а другото ќе се оддалечи. Оваа петмесечна фаза ќе им овозможи на истражувачите истовремено да го следат пристигнувањето на сончевиот ветер и реакцијата на планетата во нејзината магнетосфера.
„Претходните летала можеа или да бидат во „горниот тек“ на сончевиот ветер, или да бидат блиску до планетата и да ја мерат магнетосферата“, рече Лилис, „но ESCAPADE ни овозможува да бидеме на две места истовремено и да ги мериме причината и последицата.“
Подготовка за идни човечки мисии до Марс
Астронаутите што еден ден ќе патуваат до Марс ќе бидат изложени на многу поголемо сончево зрачење отколку луѓето на Земјата.
Земјата е заштитена од силно глобално магнетно поле што ги блокира високoенергетските честички од Сонцето. Марс некогаш имал посилно магнетно поле, но со текот на времето тоа ослабело. Денес, на планетата постојат расфрлани региони на магнетизам во кората, како и постојано променливо магнетно поле создадено кога сончевиот ветер ќе стапи во интеракција со наелектризираните честички во горната атмосфера.
Оваа необична комбинација создава т.н. „хибридна“ магнетосфера. За жал, таа обезбедува ограничена заштита од сончевиот ветер, овозможувајќи на енергетските честички од Сонцето полесно да стигнат до површината. Тенката атмосфера на Марс дополнително ја зголемува оваа ранливост, правејќи ја планетата предизвикувачка средина за идните истражувачи.
„Пред да испратиме луѓе на Марс, мораме да разбереме каква средина ќе ги пречека таму“, рече Кеш.
ESCAPADE ќе го подобри и разбирањето на јоносферата на Марс. Овој регион од горната атмосфера е важен затоа што идните астронаути ќе се потпираат на него за пренос на радио и навигациски сигнали околу планетата, слично како комуникациските системи на Земјата.
„Ако некогаш сакаме GPS на Марс или далечинска комуникација, мора да ја разбереме јоносферата“, рече Лилис.
Необична рута до Марс
Повеќето мисии кон Марс се лансираат во тесен временски прозорец кога Земјата и Марс се порамнети во своите орбити — појава што се случува приближно на секои 26 месеци. ESCAPADE тестира поинаква стратегија, која во иднина би можела да ги направи мисиите до Марс пофлексибилни.
Наместо директно да летаат кон Марс, леталата сега кружат околу точка во вселената на околу еден милион милји од Земјата, позната како Лагранжова точка 2. Кога Земјата и Марс повторно ќе се порамнат во ноември 2026 година, леталата ќе поминат повторно покрај Земјата и ќе ја искористат нејзината гравитација за да се насочат кон Марс. Пристигнувањето се очекува во септември 2027 година.
Во оваа фаза, леталата ќе следат голема „лоитер“ орбита што се протега на околу 2 милиони милји од Земјата. Таа траекторија ќе ги однесе низ неистражен регион од далечната магнетна опашка на Земјата, дел од магнетното окружување што се протега во правец спротивен од Сонцето.
„Ќе правиме вистинска откривачка наука“, рече Лилис. „Никој досега не ја измерил Земјината опашка на толку голема далечина.“
Подоцна, за време на 10-месечното патување до Марс, леталата ќе продолжат да го проучуваат сончевиот ветер и магнетните услови во меѓупланетарниот простор — истите средини низ кои идните астронаути ќе патуваат кон Црвената планета.
Мисијата ESCAPADE е финансирана од Одделот за хелиофизика на НАСА и е дел од програмата NASA Small Innovative Missions for Planetary Exploration. Мисијата ја води Space Sciences Laboratory при Универзитетот на Калифорнија, Беркли, со клучни партнери Rocket Lab; Goddard Space Flight Center на НАСА во Гринбелт, Мериленд; Embry-Riddle Aeronautical University; Advanced Space; и Blue Origin.
