ESCAPADE - dvojice sond na cestě k Marsu

V půlce listopadu 2025 odstartovala jedna z nejzajímavějších vesmírných misí poslední doby, pojmenovaná ESCAPADE. (délka blogu 3 min.)

^{Ilustrace: Zdroj: D. Tenzler}

Jedná se o dvojici identických malých sond vesmírné agentury NASA, které mají za úkol prozkoumat, jakým způsobem ovlivňuje sluneční vítr atmosféru a magnetické prostředí Marsu. Na oběžnou dráhu je vynesla raketa New Glenn z Cape Canaveral. Firma, která ji postavila, patří majiteli Amazonu Jeffu Bezosovi.

Tyto dvě sondy – jmenují se Blue a Gold – nejsou jen technicky úsporným řešením, ale i vědeckým experimentem, který poprvé umožní trojdimenzionální výzkum marťanské magnetosféry.

Po oddělení od nosiče se sondy nevydají rovnou k Marsu. Místo toho zamíří na tzv. vyčkávací dráhu. Teprve pak (podle plánu v listopadu 2026) zapálí své motory a vyrazí na meziplanetární cestu.

Vyčkávací dráha

Použití takové dráhy je jednoduchým, ale důležitým manévrem. Když sonda po startu opustí Zemi, ne vždy se může okamžitě vydat k cílové planetě. Země i Mars se neustále pohybují kolem Slunce, takže je potřeba trefit správnou startovní pozici a čas, aby cesta byla co nejkratší a energeticky nejvýhodnější.

Sonda je tedy nejprve vyslána na speciální dráhu, kde se pohybuje stabilně, bezpečně a s nízkou spotřebou paliva - často se takové místo nachází poblíž některého z Lagrangeových bodů.

Tady musí sonda počkat, zatímco navigátoři a letoví inženýři vypočítají optimální moment pro další zážeh motorů, který ji teprve poté vyšle směrem k jejímu cíli.

Pro takové mise, jako je ESCAPADE, má tato fáze ještě jednu výhodu. Sonda může provést technické testy, kalibraci přístrojů a ujistit se, že všechny systémy fungují správně a bez chyb. Vyčkávací fáze tedy vůbec není zbytečnou ztrátou času.

Obě sondy se ze své vyčkávací dráhy následně vrátí směrem k Zemi. Nejspíš vás napadne, že je to podivný manévr, když se sondy vlastně mají nakonec dostat k Marsu. Důvodem pro opětovnou návštěvu naší planety bude tzv. Oberthův efekt.

Vysvětlení tohoto efektu je sice na první pohled hodně komplexní - ale ve skutečnosti jde o poměrně jednoduchý jev. Raketa díky němu mnohem lépe využije energii paliva, pokud spustí motor ve chvíli, kdy letí hodně vysokou rychlostí.

Raketa tedy zapálí motory v okamžiku, kdy bude provádět swing-by manévr (oblet blízko kolem Země) a její rychlost bude vůči planetě nejvyšší. Dosáhne se tak mnohem většího zrychlení než při běžném zážehu. Právě díky tomu tyto dvě sondy ušetří velkou část paliva potřebnou k cestě k Marsu.

Nynější stav mise

Zatímco čekají na svou pozdější manévrovací fázi, stihly už o sobě dát vědět prvními fotografiemi. Jen několik dní po startu pořídila jedna ze sond selfie, snímek slunečního panelu pořízený ve viditelném a v infračerveném světle. Na obrázcích je vidět, že kamerový systém funguje správně a že v budoucnu dokáže pozorovat i tak slabé jevy, jako je marťanská polární záře. Druhá sonda při zkušebním obrazovém testu namířila kameru do hlubokého vesmíru, a proto její snímek zachytil jen černou plochu, což je pro tento typ zkoušky úplně normální.

Až ESCAPADE v roce 2027 dorazí k Marsu, zahájí první vícesondové orbitální měření marťanského prostředí. Dvojice identických přístrojů rozmístěných na dvou souběžných drahách umožní vědcům sledovat, jak sluneční vítr interaguje s marsovskou atmosférou, jaké procesy ji postupně ničí a odfukují a jak se chová slabé marťanské magnetické pole.

Vědci chtějí zjistit, proč Mars v minulosti přišel o většinu své atmosféry a vody, tedy proč se z kdysi pravděpodobně vlhké planety stal chladný a suchý svět, jak ho známe dnes.
^{Zdroje: NASA, Odkaz}