کاوشگر دوقلوی مریخ ESCAPADE ناسا با کمک گرانشی بی سابقه به دور زمین پرتاب می کند.

فضاپیمای دوقلوی ناسا در حال پایان دادن به یک فرار یک ساله هستند و آماده هستند تا به سیاره سرخ سفر کنند.

فضاپیمای Escape و Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (ESCAPADE) در نوامبر 2025 در دومین پرواز موشک نیو گلن شرکت Blue Origin به فضا پرتاب شد. اما به جای اینکه مستقیما به سمت مریخ بروند، این دو فضاپیما از یک مسیر چرخشی عبور کردند. اکنون، آنها به همسایگی زمین بازگشته‌اند، جایی که با یک موتور بسیار مهم در نزدیکی زمین سوختند که - اگر همه چیز خوب پیش برود - آنها را در مسیر مریخ قرار می‌دهد.

راب لیلیس، سیاره‌دان و فیزیکدان فضایی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و محقق اصلی مأموریت ESCAPADE، می‌گوید: «هیچ ماموریت ناسا تا به حال این کار را انجام نداده است. "برای اکثر ماموریت ها، فقط لازم نیست." به این دلیل که به طور سنتی ماموریت‌های مریخ ناسا در چارچوب محدودیت‌های پرتاب کیهانی به دقت طراحی می‌شوند و در طول یک پنجره کوتاه از هم‌ترازی سیاره‌ای که فقط هر ۲۶ ماه یکبار اتفاق می‌افتد، زمین را ترک می‌کنند.

ESCAPADE قرار بود در اکتبر 2024 پرتاب شود، زمانی که زمین و مریخ در یک راستا قرار گرفتند، اما تاخیر در موشک نیو گلن، ماموریت را مجبور کرد که از پنجره پرتاب ارزشمند خارج شود.

ناسا به جای منتظر ماندن برای پرتاب در پاییز امسال، تصمیم گرفت چیز جدیدی را امتحان کند. برنامه ریزان ماموریت ESCAPADE یک مدار "سرگردان" را طراحی کردند که به شکل یک لوبیا بود. این کاوشگر دوقلو را فراخواند تا در اوایل نوامبر 2026 به زمین بازگردند و برای ادامه مسیر به مریخ آماده شوند.

مسیر منحصر به فرد ماموریت ESCAPADE برای رسیدن به مریخ. پس از پرتاب در نوامبر 2025، کاوشگرهای دوقلوی ESCAPADE به دور نقطه لاگرانژ زمین-خورشید 2 (L2) حلقه زدند، در یک مدار "لفراز" که آنها را در نوامبر 2026 به زمین بازگرداند، جایی که آنها از گرانش سیاره ما برای شلیک تیرکمان به مریخ استفاده کردند. (اعتبار تصویر: Advanced Space/Matt Bolliger) با این حال، هنگامی که کاوشگرهای دوقلو رسیدند، با یک مانع بزرگ روبرو شدند: هر کدام باید موتوری را که در گرانش زمین سوخته بود، به خوبی اجرا می کردند.

این مانور شبیه به پروازهای تیرکمانکی است که فضاپیماها به طور منظم برای تنظیم مسیر خود انجام می دهند - اما در اینجا، کاوشگرها مجبور بودند موتورهای خود را برای تقویت اثر سوختگی به جای اینکه به تنهایی عمل کنند، روشن کنند.

اولین فضاپیما در 7 نوامبر با این شاهکار مقابله کرد. دوم این کار را روز دوشنبه (9 نوامبر) انجام داد. و به گفته ناسا، سوختگی ها به خوبی از بین رفتند. عسل ناصری، سرپرست معاونت پرواز بخش هلیوفیزیک ناسا در بیانیه‌ای گفت: «این اولین باری است که ناسا از یک پرواز با نیروی زمینی برای به حرکت درآوردن یک فضاپیما به سمت مریخ استفاده می‌کند و ما اکنون این مانور را دو بار، بدون نقص، تنها در دو روز اجرا کرده‌ایم.»

پس از چند اصلاح جزئی مسیر، ESCAPADE به سمت ورود به مریخ در سپتامبر 2027 حرکت خواهد کرد.

یک مسیر انحرافی خوش منظره

فضاپیمای دوقلو ESCAPADE از تور طولانی خود نهایت استفاده را برده است. هر فضاپیما به اندازه دو یخچال و مجهز به سه ابزار علمی و دو دوربین است. همه برای مطالعه میدان مغناطیسی عجیب مریخ طراحی شده‌اند که هم در سطح جهانی توسط ذرات باردار خورشید در تعامل با جو و هم به صورت محلی توسط مناطقی از پوسته بسیار مغناطیسی ایجاد می‌شود.

میدان مغناطیسی زمین بسیار قوی تر است و توسط هسته سیاره ایجاد می شود. اما همانطور که دانشمندان جریان ثابت ذرات باردار را که از خورشید و در فضا می ریزند، تحت تأثیر باد خورشیدی قرار می گیرد. در سمت زمین در مقابل خورشید، باد خورشیدی میدان مغناطیسی را کشیده و ساختار دم کشیده ای را مانند جوراب بادی زمینی ایجاد می کند.

طیف وسیعی از ماموریت‌ها این دم مغناطیسی را در نقاط مختلف تا نزدیک به 800000 مایل (1.27 میلیون کیلومتر) دورتر از زمین مورد مطالعه قرار داده‌اند، اما فراتر از آن، این یک راز بوده است. به‌راحتی، دو فضاپیمای ESCAPADE در اوایل سال گذشته حدود 10 روز در فاصله بسیار بیشتری از زمین - حدود 1.19 میلیون مایل (1.91 میلیون کیلومتر) دورتر از این سازه حرکت کردند.

لیلیس با جمع‌آوری داده‌هایی که او آن را «بی‌سابقه» خواند، گفت: «ما توانستیم ساختار میدان مغناطیسی آن دم دوردست، نحوه تکان خوردن، حرکت آن، جریان پلاسما در داخل آن را ثبت کنیم. و نه تنها این، بلکه برای اولین بار، ما توانستیم این کار را با دو فضاپیما به طور همزمان انجام دهیم."

تصویری از فضاپیمای ESCAPADE در مدار مریخ. (اعتبار تصویر: Rocket Lab USA/UC Berkeley) دومین شلیک به دم مغناطیسی در تابستان انجام شد، زمانی که فضاپیما بسیار نزدیکتر به زمین بود اما ماه نیز در حال عبور از ساختار مغناطیسی بود. دو فضاپیمای ESCAPADE توانستند با فضاپیمای دوقلو ARTEMIS-THEMIS در ماه شریک شوند تا ساختار را از چهار منظر مختلف به طور همزمان مشاهده کنند.

لیلیس گفت که این یک موهبت بزرگ برای مطالعه دم مغناطیسی و خطوط میدان مغناطیسی پیچیده و همیشه در حال تغییر و پلاسمای آن است. او گفت: «اینها معمولا چیزهایی نیستند که بتوان از راه دور اندازه گیری کرد. "به نوعی باید آنجا باشی."