تستعد وكالة ناسا لإطلاق أول مهمة مزدوجة الأقمار الصناعية إلى كوكب آخر. من المقرر حاليًا أن تنطلق في موعد لا يسبق يوم الأحد 9 نوفمبر من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا، حيث ستنطلق مستكشفات الهروب وتسارع البلازما والديناميكيات (ESCAPADE)، وهي عبارة عن مركبتين فضائيتين متطابقتين مكلفتين بالسفر إلى المريخ. وبمجرد دخولهما مدار الكوكب الأحمر، ستقوم المركبتان بإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد للغلاف الجوي العلوي والغلاف الأيوني والمجالات المغناطيسية لجارنا الكوني.
رحلة تستغرق 12 شهرًا
تشرف جامعة كاليفورنيا بيركلي على مهمة ESCAPADE، وقد أطلقت على الأقمار الصناعية المحمولة على متن المركبة اسمي “الأزرق” و”الذهبي” نسبة إلى ألوان الجامعة. بالإضافة إلى أهدافها الرئيسية، ستكون المركبة الفضائية الأولى التي تصل إلى المريخ باستخدام مسار جديد. اعتمدت البعثات السابقة إلى أقرب جار كوكبي للأرض على مسار يستغرق من 7 إلى 11 شهرًا يُعرف باسم “نقل هوهمان”. وعلى الرغم من كفاءة هذا المسار من حيث استهلاك الوقود، إلا أنه يتطلب نوافذ إطلاق ضيقة للغاية لا تتجاوز عادة بضعة أسابيع كل 26 شهرًا.
بدلاً من الاعتماد على نقل هوهمان، ستسافر ESCAPADE أولاً إلى نقطة لاغرانج، وهي موقع في الفضاء حيث تتساوى قوة الجاذبية للأرض والشمس. ومن هناك، ستنحني في مدار يشبه حبة الفاصوليا مدته 12 شهرًا عائدة نحو الأرض. وفي أوائل نوفمبر 2026، من المقرر أن تشغل ESCAPADE محركاتها وتنطلق حول كوكبنا مستخدمة هذا الزخم للوصول إلى المريخ.
طريقة جديدة لرسم خرائط المريخ
من المتوقع أن تصل الأقمار الصناعية المريخية في أوائل عام 2027، وعند هذه النقطة سيقوم “الأزرق” و”الذهبي” بتشغيل مجموعات أدواتهما وأجهزة معالجة البيانات، بالإضافة إلى نشر مصفوفات الهوائيات. إن وجود خريطة شاملة للمجالات المغناطيسية للكوكب الأحمر ضروري لمساعدة البشر على وضع أقدامهم على المريخ في المهمات المستقبلية.
على عكس الأرض، فقد المريخ غلافه الجوي قبل نحو أربعة مليارات سنة. وبدونه، يتعرض الكوكب باستمرار لقصف إشعاعي من جسيمات الشمس عالية الطاقة. في العام الماضي، على سبيل المثال، سجلت مركبة كيوريوسيتي التابعة لناسا عاصفة شمسية ولدت ما يعادل إشعاع 100 يوم من الإشعاع الخلفي الطبيعي لمجرة درب التبانة خلال يوم واحد فقط. العواصف الشمسية سيئة بما يكفي لتدمير الشبكات الكهربائية على الأرض حتى مع وجود غلافها الجوي، لكنها ستكون قاتلة تمامًا لأي شخص يفتقر إلى الحماية المناسبة على المريخ.
وفقًا للباحث الرئيسي في مشروع ESCAPADE روبرت ليليس، ستقوم الأقمار الصناعية بإجراء قياسات للطقس الفضائي ضرورية “لفهم النظام بشكل كافٍ للتنبؤ بالعواصف الشمسية التي قد يؤذي إشعاعها رواد الفضاء على سطح المريخ أو في المدار”.
قياس القشرة الممغنطة
أظهرت المهمات السابقة أنه على الرغم من أن المريخ لم يعد يمتلك مجالًا مغناطيسيًا عالميًا مثل الأرض، إلا أنه لا يزال يحتوي على مجالات مغناطيسية محلية تولدها قشرته شديدة المغنطة. وهذه المجالات لا تزال قادرة على دفع الرياح الشمسية لمسافة تصل إلى 932 ميلًا بعيدًا عن سطح الكوكب، حيث يمكن أن تتداخل مع قدرات الاتصالات.
“فهم كيفية تغير الغلاف الأيوني سيكون جزءًا مهمًا للغاية من فهم كيفية تصحيح التشويهات في الإشارات الراديوية التي سنحتاجها للتواصل مع بعضنا البعض وللتنقل على المريخ،” كما قال ليليس.
على الرغم من أن “الأزرق” و”الذهبي” سيسافران معًا إلى المريخ، إلا أنهما سينطلقان في مدارات منفصلة لتوفير رؤية ثلاثية الأبعاد للغلاف الجوي المريخي أثناء مواجهته لانفجارات الرياح الشمسية التي تبلغ سرعتها مليون ميل في الساعة.
“لفهم كيف تدفع الرياح الشمسية أنواعًا مختلفة من هروب الغلاف الجوي هو جزء أساسي من لغز تطور مناخ المريخ،” كما أوضح ليليس. “توفر لنا ESCAPADE ما يمكن أن تسميه منظورًا مجسمًا – وجهتي نظر مختلفتين في وقت واحد.”
