Podczas marcowego manewru asysty grawitacyjnej wokół Marsa, sonda aktywowała swój system radarowy REASON. To nie była zwykła kalibracja, ale pierwsze pełne sprawdzenie możliwości instrumentu w przestrzeni kosmicznej. Choć pełne potwierdzenie skuteczności przyjdzie dopiero w pobliżu Europy, już teraz naukowcy mogą odetchnąć z ulgą.
Radar REASON przeszedł kosmiczny test
System radarowy REASON to jeden z najważniejszych instrumentów na pokładzie sondy. Podczas 40-minutowego testu nad równikowymi regionami Marsa, urządzenie bezbłędnie transmitowało i odbierało sygnały. Zebrano imponującą ilość 60 GB danych, które posłużą do dopracowania algorytmów analitycznych przed dotarciem do celu w 2030 roku.
Co istotne, tak kompleksowego testu nie dało się przeprowadzić w ziemskich laboratoriach. Zespół wykonał wszystkie możliwe próby przed startem z Centrum Kosmicznego Kennedy’ego w październiku 2024 roku, ale warunków kosmicznych nie da się wiernie odtworzyć na powierzchni Ziemi. Podczas przelotu sonda znajdowała się w odległości od 884 do 5000 km nad powierzchnią Marsa. Dla porównania, nad Europą instrument będzie pracował zaledwie 25 km nad lodową powierzchnią, co powinno zapewnić znacznie wyższą rozdzielczość pomiarów.
Konstrukcja i możliwości radaru
Radar wykorzystuje dwie pary smukłych anten rozciągających się na długość około 17,6 metra, zamontowanych na ogromnych panelach słonecznych. Rozpiętość tych paneli odpowiada wielkości boiska do koszykówki, co jest konieczne do zbierania wystarczającej ilości energii słonecznej w rejonach Europy, gdzie nasłonecznienie stanowi zaledwie 1/25 wartości docierającej do Ziemi.
Urządzenie zostało zaprojektowane do penetracji lodowej skorupy Europy w poszukiwaniu podpowierzchniowych zbiorników wody. Naukowcy liczą, że pomoże ono również potwierdzić istnienie rozległego oceanu ukrytego pod lodem, choć na ostateczne wyniki przyjdzie nam jeszcze długo czekać.
Dlaczego test w kosmosie był niezbędny
Pełne przetestowanie radaru na Ziemi okazało się technicznie niewykonalne. Do wiernego symulowania “echa” radarowego potrzebna byłaby komora testowa o długości około 76 metrów, co odpowiada niemal trzem czwartym długości boiska do futbolu amerykańskiego. Dopiero test w naturalnym środowisku kosmicznym dał pewność, że system działa zgodnie z projektem. Naukowcy przyznają, że pierwsze dane wywołały u nich duże emocje, gdy potwierdziły poprawność działania instrumentu.
Asysta grawitacyjna i dalsza podróż
Głównym celem marcowego przelotu było wykorzystanie grawitacji Marsa do korekty trajektorii lotu sondy. Ten manewr, znany jako asysta grawitacyjna, działa na zasadzie kosmicznego bilardu – sonda wykorzystuje pole grawitacyjne planety do zmiany prędkości i kierunku bez zużywania cennego paliwa. Dla statku kosmicznego o masie 6000 kg, alternatywą byłaby znacznie dłuższa podróż lub konieczność zabrania ogromnych ilości paliwa, co drastycznie zwiększyłoby koszty misji.
Podczas przelotu 1 marca 2025 roku sonda zbliżyła się do Marsa z prędkością około 24,5 km/s względem Słońca. Oddziaływanie grawitacyjne planety było odczuwalne przez około 24 godziny. Efekt był znaczący – po opuszczeniu sąsiedztwa Marsa prędkość sondy zmieniła się do około 22,5 km/s, co odpowiednio skorygowało jej trajektorię w kierunku systemu Jowisza.
Przed sondą wciąż długa droga. Całkowita podróż do Europy wyniesie około 2,9 miliarda kilometrów. Obecnie statek kosmiczny znajduje się około 450 milionów kilometrów od Ziemi. Kolejny kluczowy manewr zaplanowano na grudzień 2026 roku, kiedy sonda wykona przelot obok Ziemi, korzystając ponownie z asysty grawitacyjnej. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, dotrze do systemu Jowisza w kwietniu 2030 roku.
Cele naukowe misji
Podstawowym zadaniem Europa Clipper jest odpowiedź na pytanie, czy lodowy księżyc Jowisza może być środowiskiem potencjalnie nadającym się do zamieszkania. W ciągu planowanych 50 przelotów w pobliżu Europy, sonda wykorzysta cały swój arsenał instrumentów do realizacji trzech głównych celów naukowych. Po pierwsze, pomiar grubości lodowej skorupy i badanie jej interakcji z oceanem znajdującym się pod spodem. Po drugie, analiza składu chemicznego powierzchni w poszukiwaniu materiałów organicznych, soli i innych potencjalnych biomarkerów. Po trzecie, szczegółowa charakterystyka cech powierzchni i geologii księżyca, co pomoże zrekonstruować jego burzliwą historię.
Dane z radaru REASON będą miały szczególne znaczenie dla zrozumienia, jak materiał z podpowierzchniowego oceanu może przemieszczać się przez lodową skorupę i docierać na powierzchnię.
Astrobiologiczny potencjał Europy
Europa uważana jest za jedno z najbardziej obiecujących miejsc do poszukiwania śladów życia poza Ziemią w naszym Układzie Słonecznym. Naukowcy sądzą, że pod lodową pokrywą skrywa się ocean zawierający potencjalnie więcej wody niż wszystkie ziemskie oceany razem wzięte. Co istotne, warunki panujące w tym oceanie mogą być korzystne dla życia – istnieje kontakt ze skalistym dnem, które może dostarczać niezbędnych składników mineralnych, a oddziaływania pływowe z Jowiszem generują ciepło utrzymujące wodę w stanie ciekłym. Choć optymizm jest ostrożny, możliwości badawcze są bezprecedensowe.
Pomyślny test radaru podczas przelotu koło Marsa stanowi ważny krok w przygotowaniach do jednej z najbardziej ambitnych misji współczesnej planetologii. Choć na ostateczne odpowiedzi przyjdzie nam poczekać do lat 30., każde takie osiągnięcie przybliża nas do rozwiązania jednej z największych tajemnic nauki.