Марс денес е студен, сув и обвиен со многу тенок слој атмосфера, но не било секогаш така. Научниците сметаат дека пред милијарди години планетата имала течна вода, погуста атмосфера и значително потопла клима.
Главниот „виновник“ за оваа трансформација, според истражувачите, е сончевиот ветер — постојан тек од наелектризирани честички што излегуваат од Сонцето и со текот на милијарди години постепено ја еродирале марсовата атмосфера. Како што атмосферата се разредувала, планетата се ладела, а голем дел од површинската вода исчезнал.
НАСА сега го истражува овој процес преку мисијата ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers), лансирана на 13 ноември 2025 година. На 25 февруари научните инструменти на леталата беа активирани и целосно оперативни. Тие ќе им помогнат на научниците да разберат како Марс изгубил толку многу од својата атмосфера и како Сонцето и денес ја обликува планетата.
Податоците собрани за време на патувањето кон Марс, како и во близина на Земјата, ќе обезбедат и нови информации за вселенското време — феномени важни за безбедноста на идните мисии.
„Пионерскиот дует ESCAPADE не само што ќе ја истражува улогата на Сонцето во претворањето на Марс во необитаема планета, туку и ќе помогне во развојот на протоколи за вселенско време за соларни настани насочени кон Марс во идни човечки мисии“, изјави Џо Вестлејк, директор на одделот за хелиофизика во НАСА.
Прва мисија од ваков вид на Марс
ESCAPADE се издвојува по тоа што користи две летала што работат заедно во орбитата околу Марс. Овој координиран пристап им овозможува на научниците да го набљудуваат магнетното опкружување на планетата од две локации истовремено — нешто што едно летало не може да го постигне.
Двата сателита ќе ги следат брзите промени во магнетосферата на Марс, регионот околу планетата под влијание на магнетни сили. На тој начин истражувачите се надеваат дека ќе ги идентификуваат процесите што овозможуваат атмосферата на Марс полека да „протекува“ во вселената.
„Имањето две летала ќе ни помогне да разбереме причина и последица — како сончевиот ветер, кога ќе стигне до Марс, комуницира со магнетното поле“, рече Мишел Кеш, научничка на програмата ESCAPADE во седиштето на НАСА.
Претходни мисии ја проучувале атмосферата на Марс со едно летало. ESCAPADE го надградува тоа искуство со истовремен поглед од две различни позиции.
„Мисијата ESCAPADE е пресвртница“, изјави Роб Лилис, главен истражувач на мисијата на Универзитетот на Калифорнија, Беркли. „Тоа ни дава, така да се каже, стерео перспектива — две различни гледни точки истовремено.“
Кога леталата ќе пристигнат на Марс, првично ќе се движат по иста орбитална траекторија, поминувајќи над исти региони со мала временска разлика. Ова ќе им помогне на научниците да утврдат кога и каде се случуваат промените во магнетното опкружување на планетата.
„Кога две летала минуваат низ тие региони едно по друго со кратка временска разлика, можеме да ги следиме промените на временски скали од само две минути“, рече Лилис. „Тоа ќе ни овозможи мерења што порано беа невозможни.“
По околу шест месеци, леталата ќе преминат во одвоени орбити. Едното ќе остане поблиску до Марс, а другото ќе се движи подалеку. Оваа петмесечна фаза ќе им овозможи на истражувачите истовремено да го набљудуваат сончевиот ветер што се приближува до Марс и одговорот на планетата во рамки на нејзината магнетосфера.
„Претходните летала можеа или да бидат во „upstream“ сончевиот ветер, или блиску до планетата и да ја мерат магнетосферата“, рече Лилис, „но ESCAPADE ни овозможува да бидеме на две места истовремено и да ја мериме причината и последицата.“
Подготовка за идни човечки мисии на Марс
Астронаутите што ќе патуваат на Марс ќе бидат многу повеќе изложени на сончево зрачење отколку луѓето на Земјата.
Земјата е заштитена со силно глобално магнетно поле што ја штити планетата од високоенергетските честички на Сонцето. Марс некогаш исто така имал посилно магнетно поле, но со текот на времето ослабело. Денес, на Марс постојат расфрлани региони на магнетизам во кората, како и постојано променливо магнетно поле создадено кога сончевиот ветер реагира со наелектризираните честички во горната атмосфера на планетата.
Оваа необична комбинација создава она што научниците го нарекуваат „хибридна“ магнетосфера. За жал, таа обезбедува ограничена заштита од сончевиот ветер, поради што енергетските честички од Сонцето полесно стигнуваат до површината. Тенката атмосфера на Марс дополнително ја зголемува оваа ранливост, создавајќи предизвикувачка средина за идните истражувачи.
„Пред да испратиме луѓе на Марс, мора да разбереме во каква средина ќе се најдат астронаутите“, рече Кеш.
ESCAPADE ќе го подобри и разбирањето на јоносферата на Марс. Овој дел од горната атмосфера е важен затоа што идните астронаути ќе се потпираат на него за пренос на радио и навигациски сигнали низ планетата, слично на комуникациските системи на Земјата.
„Ако некогаш сакаме GPS на Марс или комуникација на големи растојанија, мора да ја разбереме јоносферата“, рече Лилис.
Необична рута до Марс
Повеќето мисии кон Марс лансираат во тесен временски прозорец кога Земјата и Марс се порамнети во своите орбити — настан што се случува приближно на секои 26 месеци. ESCAPADE тестира поинаква стратегија што во иднина би можела да ги направи мисиите кон Марс пофлексибилни.
Наместо веднаш да летаат кон Марс, леталата моментално кружат околу точка во вселената оддалечена 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 се вратат покрај Земјата и ќе ја искористат гравитацијата на планетата за да се насочат кон Марс. Се очекува мисијата да пристигне во септември 2027 година.
Во оваа фаза, леталата ќе следат голема „loiter“ орбита што се протега околу 2 милиони милји од Земјата. Оваа патека ќе ги однесе низ неистражен регион на далечната магнетна опашка на Земјата — дел од магнетното опкружување што се протега во насока спротивна од Сонцето.
„Ќе правиме и откривачка наука“, рече Лилис. „Никој никогаш не ја измерил опашката на Земјата толку далеку.“
Подоцна, за време на 10-месечното патување кон 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 Лабораторијата за вселенски науки при UC Berkeley, а клучни партнери се Rocket Lab, Центарот за вселенски летови „Годард“ на НАСА во Гринбелт, Мериленд, Embry-Riddle Aeronautical University, Advanced Space и Blue Origin.
