1 марта 2025 года космический аппарат NASA Europa Clipper совершит близкий пролёт Марса в рамках своего путешествия к системе Юпитера. Этот гравитационный манёвр позволит аппарату изменить свою траекторию и подготовиться к критически важному этапу своего долгого путешествия.

Europa Clipper пройдёт всего в 884 километрах над поверхностью Красной планеты, приближаясь к ней со скоростью около 24,5 километров в секунду. В течение примерно 12 часов до и после этого момента космический аппарат будет использовать гравитационное притяжение Марса для замедления и изменения своей орбиты вокруг Солнца. Покидая Марс, Europa Clipper будет двигаться со скоростью около 22,5 километров в секунду.

Этот пролёт подготовит аппарат ко второму гравитационному манёвру — близкому прохождению Земли в декабре 2026 года, которое придаст космическому аппарату дополнительное ускорение. После этого Europa Clipper отправится прямо к внешней части Солнечной системы, достигнув орбиты Юпитера в апреле 2030 года.

Europa Clipper стартовал с космодрома имени Кеннеди во Флориде 14 октября 2024 года на ракете-носителе SpaceX Falcon Heavy, отправившись в путешествие длиной 2,9 миллиарда километров к Юпитеру, который находится в пять раз дальше от Солнца, чем Земля. Без гравитационных манёвров у Марса в 2025 году и у Земли в 2026 году, 6000-килограммовому космическому аппарату потребовалось бы дополнительное топливо, что увеличило бы вес и стоимость, или же путешествие заняло бы гораздо больше времени.

Гравитационные манёвры являются неотъемлемой частью планирования миссий. Инженеры с самого начала рассчитывают, как максимально использовать импульсы объектов в Солнечной системе. Знаменитые космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные в 1977 году, воспользовались уникальным расположением планет, чтобы пролететь мимо газовых гигантов, используя их гравитацию и собирая данные о них.

Бен Брэдли, планировщик миссии Europa Clipper из Лаборатории реактивного движения, сравнивает этот процесс с игрой в бильярд в масштабах Солнечной системы: «Мы пролетаем мимо пары планет под нужным углом и в нужное время, чтобы набрать энергию, необходимую для достижения Юпитера и Европы. Всё должно сложиться идеально — геометрия Солнечной системы должна быть именно такой, чтобы это сработало».

Навигаторы отправили космический аппарат по начальной траектории, оставив некоторый запас вокруг Марса, чтобы в случае каких-либо неполадок в первые недели после запуска зонд не рисковал столкнуться с планетой. Затем команда использовала двигатели космического аппарата для приближения к орбите Марса в ходе манёвров коррекции траектории.

Контроллеры миссии выполнили три таких манёвра для подготовки к гравитационному манёвру у Марса — в начале ноября, в конце января и 14 февраля. Они проведут ещё один манёвр примерно через 15 дней после пролёта Марса, чтобы убедиться, что космический аппарат находится на правильном курсе. В течение всей миссии, которая должна продлиться до 2034 года, будет проведено ещё более 200 подобных корректировок.

Примерно за день до максимального сближения команда миссии проведёт калибровку, чтобы в последующие месяцы позволит получить многоцветное изображение Марса. А вблизи точки максимального сближения будет проведено тестирование работы радиолокационного прибора — это будет первый случай, когда все его компоненты будут испытаны вместе. Антенны радара настолько массивны, а производимые ими длины волн настолько велики, что инженерам не удалось протестировать их на Земле перед запуском.

Такие промежуточные этапы крайне важны для обеспечения успеха всей миссии, которая может привести к важным открытиям в области планетологии и астробиологии.