Läheinen tapaaminen Marsin kanssa

Samaan aikaan kun Maa ja Mars ovat historiallisen lähellä toisiaan, saapuu Mars Express matkansa puoliväliin. Tämä ESAn kohti punaista planeettaa kiitävä avaruusalus lentää avaruuden halki 10 800 kilometrin tuntinopeudella ja 1. syyskuuta se saavuttaa puolimatkan rajapyykin: silloin se on kulkenut 242 miljoonaa kilometriä kaikkiaan 485 miljoonasta kilometristä.

Koska luotaimen kulkema matka on melkein kuusinkertainen Maan ja Marsin väliseen pienimpään etäisyyteen verrattuna, voisi ajatella, että laukaiseminen kolme kuukautta sitten oli tyhmää; nopeasti pääteltynä olisi parempi, jos luotain olisi singottu matkaan vasta nyt, kun etäisyys on lyhyimmillää. Planeettojenvälisten avaruuslentojen suunnittelussa täytyy kuitenkin ottaa huomioon paljon muutakin kuin vain etäisyydet. Lentäminen aurinkokunnassa planeetalta toiselle on varsinaista balettia, jossa tarkka koreografia on tarpeen.

Tämä johtuu siitä, että kaikki on liikkeessä Auringon ympäri. Planeetat liikkuvat omilla kiertoradoillaan ja luotaimet samoin ovat Aurinkoa kiertävillä radoilla planeetoilta toisille liikkuessan. Jos avaruusaluksen halutaan kohtaavan toisen kappaleen avaruudessa, sen laukaisuaika täytyy ajoittaa tarkasti siten, että niiden kiertoradat leikkaavat jossain kohdin tulevaisuudessa. Kuvittele aurinkokunta urheilukentän juoksuratana. Jos katsoisit 400 metrin juoksua radan keskeltä ja haluaisit ottaa kiinni yhden juoksijoista, voisit yksinkertaisesti juosta haluamasi juoksijan perässä. Jos olet tarpeeksi nopea, voit loppujen lopuksi saavuttaa juoksijan, mutta siihen kuluisi paljon energiaa ja matkasta tulisi lopulta varsin pitkä.

Paljon parempi keino urheilijan kiinniottamiseksi on yksinkertaisesti kävellä keskeltä kenttää radan vastakkaiselle reunalle. Matka on paljon lyhyempi, ja energiaa sekä aikaa kuluu paljon vähemmän. Ajoita kävelysi siten, että olet radan toisella puolella samaan aikaan kuin juoksijat. Jos saavut liian aikaisin, joudut odottamaan heitä. Jos taas tulet liian myöhään, et tapaa heitä lainkaan — joudut odottamaan koko kierroksen, ennen kuin he ovat taas kohdallasi.

Avaruuslennoilla ei ole suoria reittejä tästä samasta syystä johtuen. Kaikki planeetat liikkuvat pitkiä ja kaarevia reittejä auringon ympäri joko ympyrän muotoisilla tai elliptisillä kiertoradoilla. Marsiin pääsemiseksi Mars Express -luotain on nyt liikeradalla, kaaren muotoisella reitillä, jolla luotain etääntyy vähitellen Auringosta kohdatakseen Marsin kiertoradan kuusi kuukautta laukaisun jälkeen.

Siten ei ole yhteensattumaa, että joukko nyt Marsiin matkaavia avaruusluotaimia laukaistiin viikkojen sisällä toisistaan kesällä 2003. Kun planeettojen välinen etäisyys on pienimmillään hyvin pieni, vähentää se matka-aikaa ja tekee suurempien kuormien laukaisemisen samoilla raketeilla mahdolliseksi. Laukaisupäivät pitää vain laskea tarkasti siten, että matka tapahtuu mahdollisimman suurelta osin lyhyimmän etäisyyden aikaan ja siten on loogista, että luotaimet ovat jokseenkin puolimatkassa juuri näihin aikoihin, kun Maa ja Mars ovat lähimpänä toisiaan. Yhden ainoan laukaisupäivän sijaan lasketaan yleensä ns. laukaisuikkuna, jona aikana kyseinen luotain voidaan saada matkaan käytössä olevan kantoraketin suorituskyvyn puitteissa.

Lisää lähestymisestä ja oppositiosta

Vaikka Mars on lähimpänä Maata 27. elokuuta 2003, tapahtuu Marsin oppositio 28. elokuuta 2003. Tähtitieteilijät kutsuvat oppositioksi tilannetta, jossa Aurinko, Maa ja Mars muodostavat suoran linjan keskenään. Koska olemme lähempänä aurinkoa kuin Mars, tämä on myös kohta, jossa Maa ohittaa Marsin omalla kiertoradallaan.

Marsin eäisyys Maasta on lyhyimmillään tarkalleen 55 758 006 kilometriä. Koska Mars on näin lähellä ja Aurinko paistaa siihen lähes Maan suunnasta (Mars on täysikuun tapaan lähes kokonaan valaistu), on punainen planeetta on kirkkaampi kuin Jupiter tai mikään muu tähti yötaivaalla. Vain Venus ja Kuu ovat kirkkaampia. Mars on selvästi punainen tähti iltataivaalla kaakkoisen horisontin päällä. Tähtiharrastajat, joilla on riittävän iso kaukoputki, voivat nähdä myös planeetan pinnanmuotoja, kuten mannerjään, tumman planeetan pinnan ja ehkäpä pölymyrskyjä.

Vaikka tämä Marsin harvinainen oppositio on jo sinällään kiinnostava, tutkijat odottavat jo joulukuuta. Mars Express saapuu perille joulupäivänä 2003, ja sinkoaa Beagle II -laskeutujan Marsin pinnalle. Amerikkalaiset luotaimet laskeutuvat punaiselle planeetalle 4. ja 25. tammikuuta 2004.

Mars Express auttaa toivottavasti vastaamaan kysymykseen siitä, onko Marsissa ollut vettä ja mahdollisesti elämää. Se kartoittaa Marsin maaperää, pintaa, ilmakehää ja ionosfääriä kiertoradalta ja sen laskeutuja tekee havaintoja ja kokeita Marsin pinnalla.