Een interplanetaire missie onder leiding van de Universiteit van Californië, Berkeley, om twee satellieten - genaamd "Blauw" en "Goud" - in een baan rond Mars te brengen, is officieel geautoriseerd om zich voor te bereiden op de lancering in oktober 2024.

De aankondiging vorige week door NASA betekent dat het ruimtevaartuig tegen 2026 waarschijnlijk de atmosfeer van de rode planeet en zijn interactie met de zonnewind zal verkennen.

De missie Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (ESCAPADE) genoemd, het is het hoogtepunt van twee jaar intensief werk door wetenschappers van UC Berkeley's Space Sciences Laboratory (SSL) om aan te tonen dat relatief goedkope ruimtevaartuigen - het ontwerp, bouwen, toets, integratie en lancering kost minder dan $ 80 miljoen - kan in korte tijd worden geassembleerd om andere planeten te verkennen. Typische NASA-planetaire missies vereisen vaak meer dan een decennium van voorbereiding en kunnen meer dan $ 1 miljard aan kosten bedragen.

"ESCAPADE en twee andere onlangs goedgekeurde NASA-missies zijn experimenten om te zien of de vooruitgang in de ruimtevaartindustrie in de afgelopen vijf tot tien jaar zich kan vertalen in een veel betere waar voor je geld in termen van wetenschap per dollar, " zei missieleider Robert Lillis, SSL's associate director voor planetaire wetenschap en astrobiologie. "Twee ruimtevaartuigen naar Mars sturen voor de totale kosten van minder dan $ 80 miljoen is gewoon ongehoord, maar het huidige NASA-leiderschap neemt het risico."

Het UC Berkeley-team zal samenwerken met Rocket Lab, een ruimte-aannemer gevestigd in Long Beach, Californië, die twee Photon-ruimtevaartuigen zal leveren om de instrumenten te huisvesten en te ondersteunen. De academische/industriële samenwerking is een voorbeeld van wat NASA hoopt aan te moedigen met zijn Small Innovative Missions for Planetary Exploration (SIMPLEx)-programma, ontworpen om boeiende planetaire ruimtewetenschap met kleine satellieten te financieren en de wetenschappelijke gemeenschap meer mogelijkheden te bieden voor vliegervaring.

Deze missies vertegenwoordigen "een nieuwe commerciële, Hoger risico, hoge beloning manier om dingen te doen, " Lillis zei. "In plaats van $ 800 miljoen uit te geven voor 95% kans op succes, kunnen we 80 miljoen dollar uitgeven voor een kans van 80%? Dat probeert NASA met deze missies te achterhalen."

Het doel van de missie is om gegevens te verzamelen die kunnen helpen de klimaatgeschiedenis van Mars te reconstrueren en te bepalen hoe en wanneer het zijn atmosfeer verloor, die ooit dicht genoeg was om stromend water mogelijk te maken, inclusief rivieren, meren en mogelijk oceanen. ESCAPADE zal ook de ionosfeer van Mars bestuderen, die kunnen interfereren met radiocommunicatie op het oppervlak en tussen kolonisten van de aarde en Mars.

"Met gelijktijdige tweepuntswaarnemingen van de zonnewind en de ionosfeer en magnetosfeer van Mars, ESCAPADE zal ons de eerste 'stereo' foto brengen van deze zeer dynamische plasma-omgeving, ' zei Lillis.

"Deze constellatie van twee satellieten op Mars zal grote vragen over de atmosfeer en de zonnewind in realtime beantwoorden, " zei Shannon Curry, projectwetenschapper voor de missie bij UC Berkeley.

raket laboratorium, die in juni samenwerkte met UC Berkeley, bouwt sinds 2006 raketten en platforms voor ruimtevaartuigen voor civiele, defensie en commerciële klanten. NASA evalueerde het voorlopige ontwerp en het projectplan van de missie en stelde vorige week vast dat zowel UC Berkeley als Rocket Lab alle mijlpalen hadden bereikt - belangrijke beslissingspunten genoemd - die nodig waren om zich voor te bereiden op de lancering. De volgende stappen omvatten het definitieve ontwerp van de missie en het bouwen van de instrumenten.

"ESCAPADE is een innovatieve missie die aantoont dat geavanceerde interplanetaire wetenschap nu binnen handbereik is voor een fractie van de traditionele kosten, en we zijn er trots op dit mogelijk te maken met Photon, "Het passeren van het belangrijkste beslissingspunt is een cruciale mijlpaal in de ontwikkeling van ESCAPADE en getuigt van het wetenschappelijke en technische werk van wereldklasse van de teams van UC Berkeley en Rocket Lab. We zijn verheugd om het groene licht van NASA te ontvangen om door te vliegen."

De missie bouwt voort op tientallen jaren ervaring bij SSL in het bouwen van satellietinstrumenten en vloten van ruimtevaartuigen om regio's rond de aarde te verkennen, de maan en Mars, gespecialiseerd in magnetische veldinteracties met de wind van deeltjes van de zon. Elk van de twee satellieten, vernoemd naar de schoolkleuren van UC Berkeley, zal instrumenten dragen die op SSL zijn gebouwd om de stroom van hoogenergetische elektronen en geïoniseerde zuurstof- en kooldioxidemoleculen te meten die van Mars ontsnappen, magnetische velddetectoren gebouwd aan de UCLA en een sonde om langzamere of thermische ionen te meten gebouwd aan de Embry-Riddle Aeronautical University in Daytona Beach, Florida.

Met twee satellieten, het is mogelijk om op twee plaatsen op aarde gelijktijdig de omstandigheden te meten, Lillis zei, waardoor wetenschappers plasmacondities op de ene locatie kunnen verbinden met de ontsnappende ionenstroom op een andere. In de loop van de missie, de twee satellieten zullen van positie veranderen om de bovenste atmosfeer en magnetosfeer van bijna de hele planeet in kaart te brengen vanaf een hoogte tussen 150 en 10, 000 kilometer.

Toen NASA in 2019 door NASA werd geselecteerd om $ 8,3 miljoen te ontvangen voor een conceptueel ontwerp, ESCAPADE zou meeliften aan boord van een raket die een andere missie lanceerde, genaamd Psyche, in augustus 2022. Maar die kans verdampte toen het draagraket werd veranderd, en NASA zocht naar een andere optie. Het bureau besloot uiteindelijk om ESCAPADE te lanceren als secundaire lading aan boord van een ander, nog niet-geselecteerde commerciële raket

"Voor ESCAPADE, we evalueren een aantal rideshare-opties om deze uiterst belangrijke wetenschap mogelijk te maken en tegelijkertijd de kosten te verlagen, " zei Alan Zide, programmadirecteur voor de missie op het NASA-hoofdkwartier, in een blogpost op de website van NASA.

Als resultaat, terwijl de instrumenten ongewijzigd blijven, ze moeten opnieuw worden geconfigureerd om op het Photon-platform te passen.

"De instrumenten zijn niet veranderd, de wetenschappelijke doelstellingen zijn niet veranderd, maar alles van het lanceerplatform tot de baan in de ruimte is compleet anders, " zei Lillis. "We gaan met een gloednieuwe aannemer, een ander voortstuwingssysteem en een veel korter missieplan om naar Mars te komen."

De reis naar Mars duurt ongeveer 11 maanden, waarna Blauw en Goud uit elkaar gaan en hun missie beginnen.

Lillis zei dat zijn reactie op het besluit van NASA "gewoon ongebreidelde vreugde en geluk was, " maar gaf toe dat hij pas begin 2026 rustig zal rusten, "wanneer we onze eerste gegevens van een baan rond Mars krijgen."