(99942) Apophis 3. číslo :: 5. července 2007
Dawn
•
• • • •
• • •
•
Mise Dawn Výpomoc HST Plán letu Sonda Dawn Vědecké vybavení Nehoda před startem Trpasličí planeta Ceres Planetka Vesta Výzkum planetek kosmickými sondami
1
„Jediným způsobem, jak zjistit hranice možného, je zkusit aspoň malý krůček za hranice nemožného.“ Arthur C. Clarke
Kosmická sonda Dawn je připravena ke startu. Mise, která neměla na růžích ustláno, má začít již v sobotu 7. července. Cílem sondy jsou dvě planety hlavního pásu (Ceres a Vesta). Ze startu vám přineseme online přenos a vše by měla vysílat i NASA TV.
Mise Dawn Dawn (úsvit) to ale neměl lehké. Z finančních i technických důvodů byla mise mnohokrát odložena a jednou dokonce úplně zrušena. Nakonec naštěstí NASA přišel k rozumu a misi uskuteční. Cílem kosmické sondy jsou dvě planetky hlavního pásu. První zkoumanou planetkou bude Vesta a tou druhou bude planetka Ceres, kterou astronomové vloni v Praze povýšili do kategorie trpasličích planet. K trpasličí planetě Ceres dorazí sonda v roce 2015, přibližně ve stejnou dobu dorazí také sonda New Horizons k trpasličí planetě Puto.
Výpomoc HST Obě planetky zatím žádná kosmická sonda nezkoumala a tak jediné údaje a fotografie, které o nich máme, poskytly pozemské observatoře a Hubblův kosmický dalekohled. Ostatně nemusíme pátrat příliš hluboko v mysli. Nejnovější fotografie obou těles z Hubblova kosmického dalekohledu (HST) zveřejnili vědci před pár dny. HST se zaměřil na planetky 14. a 16. května 2007. Na snímcích Vesty je patrný velký kráter o průměru 456 kilometrů. Pro srovnání uveďme, že průměr samotné planetky není o mnoho větší a činní jen 530 km. Poslední snímky Vesty z HST pocházejí z let 1994 a 1996. Na současném snímku jsou patrné detaily o velikosti až 37 kilometrů. Na povrchu najdeme útvary, které by naznačovaly dávnou vulkanickou aktivitu. Potvrdit nebo vyvrátit tuto domněnku má sonda Dawn. Také trpasličí planeta Ceres je nesmírně zajímavým objektem, který je opředen mnoha tajemstvími. Ceres byla objevena jako úplně první planetka hlavního pásu v první noci devatenáctého století.
2
Obr.1. Ceres a Vesta na nejnovějších fotografiích z Hubblova kosmického dalekohledu.
Plán letu Start: 7. července 2007 Průlet okolo Marsu: březen 2009 Přílet k Vestě: říjen 2011 Odlet od Vesty: duben 2012 Přílet k trpasličí planetě Ceres: únor 2015 • Ukončení mise: červenec 2015 • • • • •
3
Okolo planetky Vesta bude sonda nejdříve obíhat ve výšce okolo 700 km a nakonec se dostane až do výšky 120 km nad povrchem. Po příletu k trpasličí planetě Ceres bude sonda navedena na oběžnou dráhu ve výšce 890 km a postupně se dostane na výšku 140 km.
Sonda Dawn (úsvit) Kosmická sonda Dawn je vybavena iontovým motorem, podobně jako třeba evropská sonda Smart-1, která před časem zkoumala Měsíc. Nevýhodou iontového motoru je pomalá akcelerace. Na druhou stranu může takový motor pracovat i několik měsíců vkuse a sonda tak zrychluje postupně. Dawn bude vybaven dvojící velmi dlouhých slunečních panelů s délkou 19,7 metrů. Velikost samotné sondy je 2 metry.
Obr.3. Test iontového motoru sondy Dawn
Vědecké vybavení Framing Camera – kamera (Max Planck Institute, Německo). VIR Spectrometer – spektrometr pro vizuální a infračervenou oblast spektra (Istituto Nazionale di Astrofisica, Itálie). • Gamma Ray and Neutron Spectrometer – neutronový a gama spektrometr (Los Alamos National Laboratory, USA). • Radio Science – radarový výzkum – k určení hmotnosti planetky, momentu setrvačnosti apod. (Orbital Sciences Corp, Herndon). • •
4
Nehoda před startem Dne 11. června došlo při přípravách sondy k závažné nehodě. Jeden z techniků zřejmě zakopl a upustil nějaký předmět na sluneční panely. Oprava ale nebyla příliš náročná a neohrozila přímo termín startu.
Trpasličí planeta Ceres Ceres je první objevenu planetkou a tak má právo se honosit pořadovým číslem 1. O objev se postaral italský astronom Giuseppe Piazzi v první noci 19.století (1.1.1801). Slunce oběhne Ceres za 4,6 roku po mírně eliptické dráze. Průměr tělesa se odhaduje na 909 až 975 kilometrů – těleso nemá přesně kulovitý tvar, ale v rovníku je o něco širší. Přesný údaj není zatím zcela znám. Měření učiněna HST ukázala rozdíl mezi rovníkovým a polárním průměrem je asi 32,6 kilometrů. Během roku 2002 pozorovali astronomové trpasličí planetu Ceres v infračervené oblasti spektra. Na základě pozorování byla sestavena mapa povrchu z rozlišením asi 30 km. Mapa ukazuje rozdíly v albedu jednotlivých částí povrchu. Albedo je veličina, charakterizující množství odraženého slunečního světla. Každý materiál a povrchový útvar odráží zpět do kosmu jiné množství slunečního světla. Na mapě jsou patrné tmavší oblasti o velikosti 40 až 160 km. Vědci se domnívají, že těmito regiony jsou zvláštní terénní rysy na povrchu planetky. Může se jednat o regiony s rozdílným složením. Vliv může mít také sluneční záření, nebo dopady mikrometeoritů.
Obr.4. Infračervená mapa trpasličí planety Ceres 5
Spektroskopický průzkum tělesa ukázal, že povrchová vrstva obsahuje velké množství uhlíku a pravděpodobně i organických látek. Název Ceres pochází od jména římské bohyně Ceres, která byla patronkou zemědělců, úrody, ostrova Sicílie a sestrou Jupitera.
Planetka Vesta Vesta je stejně jako Ceres planetka hlavního pásu s pořadovým číslem 4. Objevena byla H. W. Olbersem 29. března 1807. Pozoruhodná je celkem velká rychlost rotace. Vesta se kolem své osy otočí jednou za 5 hodin a 20 minut. Své jméno získala podle římské bohyně a ochránkyně ctnosti, čistoty a domácího krbu. Průměr objektu se odhaduje asi na 530 kilometrů. Spektroskopická pozorování ukazují výskyt bazaltů – starých čedičových výlevů lávy.
Výzkum planetek kosmickými sondami Pozemskými dalekohledy toho o planetkách příliš nezjistíme. I ve velkých dalekohledech se tato malá tělesa jeví jako bodové zdroje a jediná šance jak je odlišit od hvězd, je pozorování stejného místa na obloze po delší dobu. Planetka se totiž na hvězdném pozadí pohybuje a tento pohyb lze zaznamenat již během několika minut. Detailnější informace máme jen z radarů o planetkách, které se přiblížily k Zemi. Kvalitnější údaje poskytl Hubblův kosmický dalekohled. Pokud ale chcete znát o planetce detailnější informace, vědět jaký má přesný tvar, chemické složení, povrchovou topografii aj., musíte k ní poslat kosmickou sondu. Ve stručném přehledu se podíváme na ty kosmické sondy, které se zasloužily o výzkum planetek. Galileo Americká sonda Galileo (start 18. října 1989) sloužila k výzkumu Jupiteru a jeho měsíců. Přesto to byla právě sonda Galileo, která přinesla první detailní fotografie planetky. První „meziplanetární“ návštěvou byla planetka Gaspra v říjnu 1991 a další v srpnu 1993 planetka Ida. Tento průlet byl historický a mnoha vědcům vyrazil dech – okolo planetky obíhal malý měsíc, jenž dostal název Dactyl. Vzhledem k relativně malé hmotnosti a tedy i gravitaci planetky je velmi zajímavé, že takový systém (planetka – měsíc) vůbec existuje.
6
NEAR Shoemaker NEAR - Near Earth Asteroid Rendezvous odstartoval 17. února 1996 pomocí rakety Delta 2. Sonda byla později přejmenovaná na NEAR-Shoemaker na počest slavného amerického astronoma a geologa, který tragicky zahynul v roce 1997. K vědeckému vybavení sondy patřil magnetometr, spektrometry, laserový hloubkoměr a také multispektrální kamera. První zastávkou byla planetka s tvarem kosti a názvem 253 Mathilde. Sonda kolem planetky prolétla 27. června 1997 a pořídila na 1100 snímků ve viditelném a infračerveném oboru spektra. Dne 14. února 2000 byla sonda navedena na oběžnou dráhu kolem planetky Eros a zahájila komplexní výzkum tělesa. Původně se měl NEAR dostat k Erosu o rok dříve, avšak to by ho nesměly potkat problémy s brzdicím motorem. Na sv. Valentýna dne 12. února 2001 NEAR přistál na povrchu planetky. S tímto manévrem se přitom na začátku vůbec nepočítalo, takže mělo jít o jakousi třešinku na dortu. NEAR pořizoval během pomalého sestupu detailní fotografie o velkém rozlišení. Sonda přistání zvládla a z povrchu planetky stále vysílala údaje. Šlo o přistání na nejmenším tělese v dějinách kosmonautiky. NEAR dosedl na planetku Eros velmi měkce, při rychlosti pouhých 1,9 m/s a to vše ve vzdálenosti 316 miliónů kilometrů od Země. NEAR-Shoemaker pořídil během své mise na 160 000 fotografií planetky a získal velmi cenné údaje.
Obr.5. Srovnání velikostí planetek Vesta, Eros a Ceres. Deep Space 1 Dne 24. října 1998 odstartovala americká kosmická sonda Deep Space 1, jejímž úkolem byl systematický výzkum planetek a komet. Primárním úkolem ovšem bylo vyzkoušet nové technologie. Nejdříve sonda prolétla kolem planetky 9969 Braille a to 29. července 1999 v 4:46 UT ve vzdálenosti pouhých 15 km. Několik hodin před plánovaným průletem však vědcům ztuhla krev v žilách, poněvadž došlo k výpadku elektronického systému. Tento problém se sice podařilo odstranit, ale v zápětí přišel jiný. Na fotografiích z průletu bylo 7
okamžitě jasné, že něco nehraje. Místo snímků povrchu se objevily rozmazané fotografie hvězd. Pro kameru sondy (DS-1) byla planetka zřejmě příliš slabá, naštěstí další údaje přišly v pořádku. Podařilo se získat mimořádně kvalitní infračervená spektra planetky a změřit její velikost, ta je 2,2 x 1 km. Druhou návštěvou byla kometa Borrelly dne 22. září 2001. Dne 18. prosince 2001 byla sonda „odpojena“ a mise oficiálně ukončena. Stardust Hlavním cílem sondy Stardust (start 7. února 1999) byla kometa Wild 2, ale během letu navštívila planetku (5535) Annefrank. Poměrně malou planetku (asi 8 km) minul Stardust dne 2. listopadu 2002 ve vzdálenosti pouhých 3 300 km a pořídil na 70 fotografií tělesa. Hayabusa (MUSES C) Japonská sonda Hayabusa odstartovala 9. května 2003. Hlavním úkolem sondy o hmotnosti 500 kg bylo odebrat z povrchu planetky 25 143 Itokawa (1998 SF36) vzorky a dopravit je zpět na Zemi. Planetka 25 143 Itokawa má velikost asi 400 metrů a křižuje dráhy Země a Marsu. Hayabusa je poháněná iontovým motorem stejně jako sonda Dawn. V listopadu 2005 ale došlo k vážnějším problémům a sondy byla málem ztracena. Nakonec se Japoncům podařilo spojení se sondou obnovit, ale její návrat na Zemi byl odložen z roku 2007 na rok 2010. Vzorky z planetky snad odebrány byly. Rosetta Evropská kosmická sonda Rosetta (start 2. března 2004) má za úkol dlouhodobý výzkum komety Churyumov-Gerasimenko. Během své pouti také proletí kolem planetek (21) Lutetia a (2867) Steins. New Horizons Pluto-Kuiper Belt Kosmická sonda New Horizons odstartovala do vesmíru 19. ledna 2006. Dne 28.února 2007 minula Jupiter ve vzdálenosti 2,3 milionů km. Hlavním cílem sondy je výzkum trpasličí planety Pluto a dvou vybraných těles Kuiperova pásu. K Plutu dorazí New Horizons v červenci 2015. Připravované projekty Don Quijote Cílem evropského programu Don Quijote je systematický výzkum blízkozemní planetky a to z oběžné dráhy, pomocí vypuštěných penetrátorů a kolizí sondy s planetkou. Prozatím byly vybrány dvě planetky s označením 2002 AT4 a 1989ML. V podstatě půjde o podobný úkol jako v případě sondy Deep Impact. Hlavní rozdíl je v tom, že americký Deep Impact se srazil s jádrem komety a mateřská sonda kometu pouze minula. V tomto případě bude nejdříve jedna sonda (Sancho) navedena na oběžnou dráhu kolem planetky, kde zahájí její 8
detailní výzkum. Po několika měsících dojde ke srážce druhé sondy (Hidalgo) s planetkou, zatímco Sancho bude vše sledovat z bezpečné vzdálenosti. Projekt by se měl uskutečnit v roce 2011 a jeho organizátorem je Evropská kosmická agentura (ESA).
Doporučené a použité odkazy Oficiální stránky projektu: http://dawn.jpl.nasa.gov/ Dokument o misi Dawn: http://video.google.com/videoplay?docid=5412000236766165719&hl=en • Fotografie těles Sluneční soustavy: http://photojournal.jpl.nasa.gov/ • •
9
GO DAWN!
Kosmická sonda Dawn startuje již v sobotu 7. července ve 22:09:31 našeho času! Startovací okno trvá do 22:36. Začátek online přenosu v IAN od cca 21:30 (čas bude upřesněn na základě začátku vysílání NASA TV).
10
