Po stopách těles bez atmosféry

22. září 2010

(Seriál o sondách, díl 26/26.) Dnes se náš seriál po téměř roce dostává k úplnému konci. V jeho posledním díle budou popsány tři sondy vypuštěné teprve nedávno - všechny v průběhu roku 2007. Tedy Kaguya, Dawn a Chang'e 1.

1. Zajímavý projekt agentury JAXA:
Japonská kosmická agentura JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) byla založena teprve v roce 2003, ale i tak už má na poli automatických kosmických sond a samozřejmě také v oblasti spolupráce na výstavbě Mezinárodní vesmírné stanice ISS (kam přispěla soustavou modulů Kibo) významný podíl. Jednou z jí vyvinutých automatických kosmických průzkumníků je i měsíční sonda Kaguya.

Technologický triumf
Jedná se o výborně vybavenou sondu složenou z hlavního satelitu a dvou pomocných subsatelitů. Vlastní těleso sondy nese většinu vědeckých přístrojů, které mají za úkol především velmi detailně zmapovat povrch Měsíce ve viditelném a infračerveném spektru barev, studovat jeho gravitaci, magnetické pole, atmosféru (ta je pouze extrémně řídká a přechodně vznikající z uvolňovaných plynů z nitra Měsíce a ze slunečního větru) a mnoho dalšího. Celkově nese tělo sondy 13 samostatných vědeckých přístrojů.

Kresba profilu letu sondy Kaguya

Subsatelit pojmenovaný Ouna, původně VRAD (Very Long Baseline Interferometry Radio) má za úkol provádět gravitační měření z oběžné dráhy kolem Měsíce o parametrech 100 x 800 km. Druhý pomocný subsatelit jménem Okina na dráze o parametrech 100 x 2400 km slouží mj. jako retranslační družice v dobách, kdy bude orbiter sondy v poloze za Měsícem a za normálních okolností by se nedalo přenášet signál. Z toho pramení velká výhoda pro řídící středisko sondy, protože je tím umožněno být v kontaktu se sondou neustále i při průletech kolem zastíněné strany Měsíce.

Parametry mise sondy Kaguya
Datum startu 14. 09. 2007 v 02:31:01h SELČ
Nosná raketa H-IIA
Kosmodrom Tanegašima
Cílový objekt Měsíc
Hmotnost celé sondy 2885 kg
Výška sondy 4,0 m
Šířka sondy 2,1 m
délka sondy 2,1 m
Zdroj: Space 40 a NASA

Původně se sonda jmenovala, SELENE, což je zkratka z názvu SELenological and ENgeneering Explorer. Až v dobách příprav ale dostala svůj dosavadní název podle jména princezny z japonské pověsti o sběrači bambusu.

Start a činnost
Sonda měla původně startovat už v roce 2006, ovšem komplikace s její stavbou, přípravami nosné rakety, atd. zapříčinily postupné odkládání startu až na rok 2007. Start byl mimo jiné pozdržen z podobných důvodů jako u sondy Rosetta popsané v minulém díle seriálu - typově stejný exemplář nosné rakety H-IIA totiž havaroval krátce před plánovaným startem a do vyšetření příčin havárie a případného opravení stejných chyb na ostatních exemplářích musely být všechny starty těchto raket pozastaveny.

Kresba sondy Kaguya u Měsíce

Po vyřešení všech problémů (a že jich nebylo málo) se sonda vydala do vesmíru dne 14. září 2007. Ihned po navedení mimo atmosféru naší planety byl proveden první manévr směrující sondu na silně eliptickou dráhu kolem Země. Ještě na ní byla sonda uvedena do provozního stavu. Poté byla zahájena série motorických manévrů navádějících sondu na dráhu kolem Měsíce. Ta prvotní byla opět extrémně eliptická (120 x 13 000 km) a toho bylo využito k uvolnění retranslační subdružice Okina, která byla vhodným impulzem ve vhodném místě zároveň navedena na původně plánovanou dráhu kolem Měsíce. O několik dní poté byla uvolněna i druhá subdružice Ouna a opět manévrem bez použití motorů byla navedena na potřebnou dráhu.

Samotná sonda pak začala uskutečňovat další sérii manévrů, které jí navedly na kruhovou dráhu kolem Měsíce o parametrech 100 x 100 km. Od té doby byla zahájena aktivace a zkoušky vědeckého vybavení a subdružic, což trvalo přibližně do konce roku 2007 - poté byla zahájena rutinní pozorovací činnost.

Fotografie měsíčního povrchu ze sondy Kaguya

Životnost sondy na oběžné dráze Měsíce je opět dána množstvím pohonných hmot nutných k jejímu udržování, takže doba primární části mise je odhadována na přibližně jeden rok (tzn. asi do konce roku 2008).

2. Průzkum v pásmu asteroidů:
Vracíme se zpět ke kolébce světové kosmonautiky, tedy agentuře NASA. Ta je autorem další popisované sondy s dalším zajímavým posláním. Sonda Dawn má za úkol dostat se do prostoru mezi Marsem a Jupiterem, kde se nachází známý pás planetek a asteroidů a tam zkoumat jeho největší zástupce - trpasličí planetu Ceres a asteroid Vesta. Za zmínku také stojí, že sonda je jako jedna z mála vybavena třemi iontovými motory.

Kresba sondy Dawn

Bude zkoumat především složení povrchu cílových objektů pomocí spektrometrů a samozřejmě jejich snímání především ve viditelném spektru barev a pak okrajově i v infračereném a ultrafialovém. Celkově vzato je sonda vědecky vybavena poměrně stroze (nese pouze tři vědecká zařízení). To ovšem odpovídá jejímu zařazení, protože patří do tzv. programu Discovery - tento program vyhlásila americká NASA a zahrnuje průzkum Sluneční soustavy pomocí malých a úzce zaměřených sond.

Plány, start a blízká budoucnost
Mise byla od samého začátku v roce 2001, byť jen na papírech, celkem dvakrát zrušena. Ovšem díky nátlaku vědecké komunity byla tato rozhodnutí vždy opět vzata zpět a přípravy pokračovaly.

Kresba dráhy sondy Dawn

Sonda se po několika odkladech a celkově velmi komplikovaných přípravách dočkala startu dne 26. září 2007. Startovala pomocí rakety Delta II, která ji naprosto hladce dopravila na dráhu kolem Slunce, kdy se sonda s postupem času neustále spirálovitě vzdaluje od naší mateřské hvězdy.

Parametry mise sondy Kaguya
Datum startu 14. 09. 2007 v 02:31:01h SELČ
Nosná raketa H-IIA
Kosmodrom Tanegašima
Cílový objekt Měsíc
Hmotnost celé sondy 2885 kg
Výška sondy 4,0 m
Šířka sondy 2,1 m
délka sondy 2,1 m
Zdroj: Space 40 a NASA

A zde minulost končí - v budoucnosti se sonda po několika obězích vzdálí natolik, že se dostane až do zmíněného pásma asteroidů. Tam začne intenzivní zkoumání nejdříve asteroidu Vesta (konkrétně v říjnu roku 2011). Sonda kolem něj naváže nízkou kruhovou dráhu na dobu asi 6 měsíců a poté se vydá na další, přibližně čtyřletou, cestu k trpasličí planetě Ceres, kde opět naváže oběžnou dráhu a z ní bude provádět zkoumání. Nutno podotknout, že manévr opuštění oběžné dráhy jakéhokoli kosmického tělesa (samozřejmě s výjimkou Země, od které všechna kosmická zařízení startují a ve většině případů využívají určitý typ oběžné dráhy jako parkovací) ještě nikdy žádná jiná sonda neprováděla.

Obrovské solární panely sondy Dawn

O ukončení mise můžeme zatím jen spekulovat. V současnosti se plánuje ukončit vědeckou činnost sondy po dokončení zkoumání trpasličí planety Ceres, ovšem sonda nadále zůstane na její oběžné dráze, takže případné prodloužení mise zdaleka není vyloučeno.

3. Čínská premiéra:
Sonda Chang'e je vůbec prvním čínským kosmickým projektem na výzkum Měsíce. Dá se říci, že jde hlavně o prototyp sondy patřící do rozsáhlejšího programu výzkumu Měsíce, kdy sonda kromě určitých vědeckých cílů také testuje své vybavení pro další mise.

Kresba sondy Chang'e

Sonda bude např. pomocí výškoměru snímat topografický profil měsíčního povrchu, pomocí spektrometru zjišťovat složení jeho povrchu, pomocí čidel přímo na tělese sondy monitorovat sluneční vítr, atd... Hlavním úkolem zde ovšem stále zůstávají testy nových technologií, které Čína v budoucnosti použije na další automatické sondy a v ještě vzdálenější budoucnosti pak i na pilotovanou misi na Měsíc.

Parametry mise sondy Chang'e
Datum startu 24. 10. 2007 v 11:05:00h SELČ
Nosná raketa Long March CZ-3A
Kosmodrom Xichang
Cílový objekt Měsíc
Hmotnost celé sondy 2300 kg
Zdroj: Space 40 a NASA

Průběh mise
Sonda bez jakýchkoli problémů odstartovala dne 24. října 2007 a byla navedena na oběžnou dráhu kolem Země. Na té kroužila několik dní a poté byla navedena na přeletovou dráhu k Měsíci, u kterého zakotvila 5. listopadu a krátce nato byla započata hlavní část mise. Ta měla původně trvat jeden rok, ale zde šlo pouze o odhad aktivní životnosti - mise byla tedy prodloužena a bude trvat tak dlouho, jak jen to stav sondy dovolí.

Tímto závěrečným článkem je ukončen seriál o nejvýznamnějších kosmických sondách. Po dobu jednoho roku jste měli možnost si přečíst 26 dílů popisujících mise téměř čtyř desítek meziplanetárních průzkumníků. Seznámili jste se s těžkými začátky provázejících meziplanetární lety, průkopnickými činy v poznávání Sluneční soustavy za téměř 50 let a úspěchy i nezdary, které tyto náročné úkoly provázejí. V současné době je robotický průzkum sluneční soustavy v popředí zájmu kosmických agentur. A není to náhodou, neboť budoucnost lidstva není zde na Zemi, ale v nekonečném vesmíru, jehož nám nejbližší část zkoumají neúnavné meziplanetární sondy. Po jejich stopách půjdou lidské výpravy k Měsíci, Marsu a jednou i dále.

Michal Václavík a Tomáš Kovařík


autor: Tomáš Kovařík
Spustit audio