Αποστολή της NASA στον Άρη θα ακολουθήσει πρωτοποριακή τροχιά για να φτάσει στον κόκκινο πλανήτη

Δύο πανομοιότυπα διαστημόπλοια της NASA πρόκειται να εκτοξευτούν αυτήν την Κυριακή (9/11) για ένα πρωτοφανές, ελικοειδές ταξίδι προς τον Άρη, όπου θα εξερευνήσουν τους λόγους που ο άγονος κόκκινος πλανήτης άρχισε να χάνει την ατμόσφαιρά του πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.

Πιο συγκεκριμένα, θα διερευνήσουν πώς ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά με το μαγνητικό περιβάλλον του Άρη και πώς αυτή η αλληλεπίδραση οδήγησε στη διαφυγή της ατμόσφαιρας του πλανήτη. Τα δύο διαστημόπλοια θα πραγματοποιούν ταυτόχρονες παρατηρήσεις από διαφορετικές τοποθεσίες γύρω από τον Άρη.

Η αποστολή, με την ονομασία EscaPADE, σκοπεύει να ακολουθήσει μια τροχιά που δεν έχει επιχειρηθεί ποτέ πριν, σύμφωνα με την αεροδιαστημική εταιρεία Advanced Space, η οποία υποστηρίζει το έργο. Αν πετύχει, θα μπορούσε να αποτελέσει μια πιλοτική μελέτη που θα μπορούσε να επιτρέψει εξαιρετική ευελιξία σε πλανητικές επιστημονικές αποστολές στο μέλλον.

Η ρομποτική αποστολή σχεδιάζει να περάσει ένα χρόνο σε αδράνεια πριν κατευθυνθεί στον προορισμό της. Το έργο αποτελεί μέρος του προγράμματος SIMPLEx της NASA (“Small, Innovative Missions for Planetary Exploration” – «Μικρές, Καινοτόμες Αποστολές για Πλανητική Εξερεύνηση»), το οποίο στοχεύει να ωθήσει ερευνητές και εταιρείες να επινοήσουν τρόπους χρήσης μικρών διαστημοπλοίων για τη διεξαγωγή επιστημονικών ερευνών με χαμηλό κόστος.

Το πρόγραμμα EscaPADE, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, είναι από τα πιο φιλόδοξα. Το κόστος του ήταν λιγότερο από 100 εκατομμύρια δολάρια, σε σύγκριση με τις τιμές περίπου 300 έως 600 εκατομμυρίων δολάρια για άλλους δορυφόρους της NASA που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Άρη. «Παρέχουμε επιστήμη που είναι στο επίπεδο αποστολών που κοστίζουν εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια, αλλά με χαμηλότερο προϋπολογισμό», επισημαίνει ο Τζεφ Πάρκερ, επικεφαλής τεχνολογίας της Advanced Space.

Τα διαστημόπλοια έχουν προγραμματιστεί να εκτοξευτούν με τον πύραυλο New Glenn της Blue Origin — σηματοδοτώντας την πρώτη φορά που το νέο όχημα εκτόξευσης πετάει με πολύτιμο φορτίο —την Κυριακή 9/11 από τον Διαστημικό Σταθμό του Ακρωτηρίου Κανάβεραλ στη Φλόριντα.

Εκτός «παραθύρου μεταφοράς»

Συνήθως, τα διαστημόπλοια που έχουν προορισμό τον Άρη περιμένουν μέχρι ο πλανήτης να ευθυγραμμιστεί άψογα με τη Γη κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που ονομάζεται «παράθυρο μεταφοράς». Τέτοιες ευκαιρίες εκτόξευσης διαρκούν μερικές εβδομάδες και συμβαίνουν περίπου κάθε 26 μήνες, επιτρέποντας στα διαστημόπλοια να ακολουθήσουν την πιο γρήγορη τροχιά προς τον κόκκινο πλανήτη.

Όταν αρχικά σχεδιάστηκε, το EscaPADE αναμενόταν να ακολουθήσει μια τέτοια πορεία.

Ωστόσο, ένα συνονθύλευμα καθυστερήσεων εκτόξευσης, αλλαγών στα σχέδια των αποστολών και άλλων απρόβλεπτων συγκυριών προγραμματισμού δεν επέτρεψε στα διαστημόπλοια να εκτοξευτούν για τον Άρη κατά το τελευταίο «παράθυρο μεταφοράς» στα τέλη του 2024.

Αντί να περιμένουν την επόμενη εξαιρετική το 2026, οι σχεδιαστές επέλεξαν να γίνουν δημιουργικοί: κατέστρωσαν μια πορεία «εκτόξευσης και περιπλάνησης» που θα επέτρεπε στο EscaPADE να πετάξει οποιαδήποτε ημέρα οποιουδήποτε έτους και να φτάσει στον Άρη με καύσιμα σε περίσσεια.

Μετά την απογείωση, το δίδυμο διαστημόπλοιο EscaPADE θα πετάξει στο βαθύ διάστημα. Αλλά αντί να κατευθυνθεί προς τον Άρη, θα ακολουθήσει πορεία για το Σημείο Lagrange 2, ή L2 – ένα σημείο κοσμικής ισορροπίας περίπου 1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα από τη Γη.

Τα σημεία Lagrange παρουσιάζουν την ιδιαιτερότητα ότι εκεί η έλξη του Ήλιου και της Γης βρίσκονται σε τέλεια ισορροπία και κατά συνέπεια τα διαστημικά σκάφη θα μπορούν να παραμείνουν εκεί αδρανή χωρίς να παρασυρθούν από βαρυτικές δυνάμεις.

Στη συνέχεια, τα δίδυμα διαστημόπλοια θα κάνουν ατελείωτες βόλτες σε μια τροχιά σε σχήμα φασολιού γύρω από το L2 μέχρι να ανοίξει το παράθυρο μεταφοράς του επόμενου έτους για τον Άρη. Τότε, τα οχήματα EscaPADE θα επιστρέψουν για λίγο γύρω από τη Γη τον Νοέμβριο του 2026, επιτρέποντάς τους μετά να ακολουθήσουν μια πορεία προς τον Άρη.

Ανεξάρτητα από την ημέρα που θα εκτοξευτεί το EscaPADE, τα δύο διαστημόπλοια θα εισέλθουν σε τροχιά γύρω από τον Άρη τον Σεπτέμβριο του 2027.

Οι κίνδυνοι

Το πρωτοποριακό σχέδιο, ωστόσο, έχει και τα μειονεκτήματά του.

«Τα εξαρτήματα των διαστημοπλοίων υφίστανται φθορά στο διάστημα και αυτό προσθέτει κάποιο βαθμό κινδύνου», εξηγεί ο Πάρκερ, που προσθέτει ότι «η αποδοχή αυτού του πρόσθετου κινδύνου είναι απαραίτητη για να μειωθεί το κόστος».

Αυτό βέβαια σημαίνει ότι οι υπεύθυνοι των αποστολών πρέπει να έχουν ανά πάσα στιγμή υπόψη ότι η επιτυχία δεν είναι εγγυημένη.

Άλλες αποστολές χαμηλού κόστους που πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο του προγράμματος SIMPLEx της NASA έχουν αποτύχει λόγω μιας σειράς αστοχιών, όπως η Lunar Trailblazer, η οποία έληξε λόγω προβλημάτων επικοινωνίας, και η LunaH-Map , η οποία αντιμετώπισε καθυστερήσεις στην εκτόξευση που προκάλεσαν βλάβες στο διαστημόπλοιο.

Εάν στεφθεί με επιτυχία, το πρόγραμμα EscaPADE θα μπορούσε να αποτελέσει την αφετηρία για τη διεξαγωγή πλανητικών αποστολών με χαμηλό κόστος. «Και μόνο γι’ αυτό το γεγονός, αξίζει τον κόπο να δοκιμάσουμε ένα τέτοιο εγχείρημα» τονίζει ο Πάρκερ.

Πηγή: CNN, NASA