ESCAPADE – op zoek naar de verdwenen atmosfeer van Mars
De eerste dubbele satelliet-missie van NASA naar een andere planeet, ESCAPADE, staat gepland voor zondagavond.
Mars krijgt binnenkort een dubbele dosis aandacht. Zondagavond worden twee identieke NASA-satellieten tegelijk gelanceerd om te onthullen hoe de Rode Planeet zijn dikke atmosfeer en vloeibaar water verloor – een van de oudste mysteries en een sleutel tot het begrijpen van hoe de planeet transformeerde van een ooit bewoonbare planeet tot de bevroren woestijn die hij nu is.
De lancering van de 80 miljoen dollar kostende ESCAPADE-missie – een afkorting voor Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers – staat gepland voor uiterlijk zondag 9 november aan boord van de New Glenn-2 raket van Blue Origin vanaf Cape Canaveral in Florida. De missie zal twee tweelingsondes, bijgenaamd Blue en Gold, tegelijk in een baan om Mars sturen. De missie is NASA’s eerste missie met twee satellieten naar een andere planeet en heeft als doel een 3D-weergae te creëren van hoe de zonnewind, de stroom geladen deeltjes van de Zon, de lucht op Mars van energie voorziet en wegspoelt.
“Begrijpen hoe de zonnewind verschillende soorten atmosferische ontsnappingen veroorzaakt is een cruciaal onderdeel van de puzzel van de klimaatevolutie van Mars”, aldus Robert Lillis, hoofdonderzoeker van ESCAPADE en adjunct-directeur planetaire wetenschappen aan het Space Sciences Laboratory van de universiteit van Californië in Berkeley, in een verklaring die woensdag 5 november werd vrijgegeven. “ESCAPADE biedt ons wat je een stereoperspectief zou kunnen noemen – twee verschillende uitkijkpunten tegelijk.”
Geologisch bewijs van oude rivierdalen en door water gevormde mineralen toont aan dat Mars ooit vloeibaar water had, wat betekent dat de atmosfeer ook veel dikker was. Maar zo’n vier miljard jaar geleden begon het magnetische veld van de planeet, he tonzichtbare schild dat een planeet beschermt tegen de straling van de Zon, te vervagen. Zonder die bescherming sloopte de zonnewind langzaam de atmosfeer van Mars, waardoor een dunne waas achterbleef met een dichtheid van minder dan 1% van die van de Aarde.
Eerdere missies, waaronder NASA’s Mars Global Surveyor, MAVEN en de Mars Mission Hope van de Verenigde Arabische Emiraten, hebben aangetoond dat Mars geen globaal magnetisch veld heeft maar wel fragmentarische magnetische “bubbels” in de korst heeft. Met slechts één ruimtesonde tegelijk in een baan om de planeet konden onderzoekers echter slechts één gebied tegelijk bekijken, vaak uren na elkaar.
Met de ESCAPADE-satellieten “kunnen we monitoren hoe die gebieden variëren op tijdschalen van twee tot dertig minuten”, aldus Lillis in de verklaring. “Dit stelt ons in staat om metingen te doen die we nog nooit eerder hebben gedaan en om een zeer dynamisch systeem te karakteriseren op een manier die we voorheen niet konden.”
Na Mars in september 2027 te hebben bereikt zal het robotduo ongeveer zeven maanden besteden aan het verfijnen van hun banen voordat ze in formatie vliegen, als een “paar parels aan een snoer”, tot op een hoogte van 160 kilometer boven het oppervlak. Als alles volgens plan verloopt zullen de twee ruimtesondes na zes maanden van gezamenlijke waarnemingen nog eens vijf maanden in verschillende banen rond Mars draaien. Zo kunnen ze een 3D-kaart maken van de manier waarop energie en materie tussen Mars en de zonnewind stromen, het proces dat atmosferisch verlies controleert.
Gedurende ongeveer 11 maanden van wetenschappelijke activiteiten zal ESCAPADE drie belangrijke vragen onderzoeken, waaronder hoe de magnetische bubbel van Mars is gevormd, hoe de energie van de Zon ermee interageert en hoe dit de deeltjesstroom in en uit de atmosfeer van de planeet beïnvloedt.
Om dit te bereiken is elke sonde, ongeveer zo groot als een kopieerapparaat, uitgerust met een identieke reeks instrumenten die samenwerken. Elektrostatische analysatoren, gebouwd aan de universiteit van Berkeley, zullen geladen deeltjes detecteren die van Mars ontsnappen; door hun richting en energie te meten kunnen astronomen bepalen of die deeltjes terugvallen naar de planeet of door de zonnewind worden weggevaagd, aldus de verklaring.
Een magnetometer van het Goddard Space Flight Center van de NASA zal de sterkte en oriëntatie van magnetische velden meten, terwijl plasmasensoren van de Embry-Riddle Aeronautical University de eigenschappen van het plasma zullen onderzoeken. Ondertussen zullen door studenten gebouwde camera’s van de Northern Arizona University beelden van Mars vastleggen en mogelijk zelfs een glimp opvangen van het mysterieuze groene poollicht.
ESCAPADE test ook een slimme nieuwe route naar Mars. In plaats van rechtstreeks naar Mars te gaan zullen de ruimtesondes eerst ongeveer een jaar lang koers zetten naar een Lagrangepunt, een gravitationele “sweet spot” tussen de Aarde en de Zon, voordat het duo in 2026 richting Mars schiet. Deze langere, maar flexibelere route zou toekomstige missies minder afhankelijk kunnen maken van de smalle, eens in de twee jaar plaatsvindende lanceervensters op Mars, aldus wetenschappers.
Inzicht in de wisselwerking van zonnestraling met de bovenste atmosfeer van Mars, de zogenaamde ionosfeer, zou toekomstige verkenners ook kunnen helpen. Op Mars kunnen radiogolven door de ionosfeer weerkaatsen en voorbij de horizon reizen, dus het in kaart brengen van hoe deze laag zich gedraagt, zal cruciaal zijn voor communicatie en navigatie. De resultaten van d emissie kunnen zelfs een aanwijzing geven of er nog vloeibaar water onder d grond aanwezig is, een mogelijkheid die wordt ondersteund door recente analyses van seismische gegevens van de InSight-lander van de NASA – en een belangrijke vraag voor toekomstige menselijke verkenning.
“Het wordt absoluut een uitdaging om een menselijke nederzetting op Mars te vestigen”, zei Lilis in dezelfde verklaring. “Maar weet je, mensen zijn taai, toch?”
Eerste publicatie: 9 november 2025
Bron: NASA, space.com
