Planetky: Testovací mise ESA
Teoreticky zpracovaných modelů, jak odklonit planetku z dráhy a zabránit tak její srážce se Zemí, existuje už celá řada. Žádnou z těchto metod ale odborníci ještě nikdy nevyzkoušeli v praxi. Změnit to má evropská mise Don Quijote, která pošle modul Hidalgo na jednu planetku a sonda Sancho bude měřit, jestli to mělo vliv na její dráhu. Podrobnosti o misi nám přiblíží dr. Jiří Grygar z Fyzikálního ústavu AV ČR.
Představte nám misi Don Quijote...
Evropská kosmická agentura ESA přišla s velmi ambiciózním projektem, který se týká výzkumu planetek. Vybrala ho ze šesti různých variant toho, jak by se daly studovat planetky, které křižují zemskou dráhu. Právě z tohoto hlediska je projekt s názvem Don Quijote velice pozoruhodný a myslím, že je to jeden z nejtěžších projektů, které ESA připravila, protože má za cíl navštívit některou vybranou planetku a studovat ji zblízka, ale zároveň se pokusit o její vychýlení z dráhy.
Říkáte, že se má pokusit o vychýlení z dráhy. Jakým způsobem toho sonda dosáhne?
Sonda chce využít své pohybové energie podobně, jako to udělali před pár lety Američané se sondou Deep Impact. Ta sonda doletěla k planetce, tam se z ní uvolnil projektil, který potom narazil do planetky a vytvořil kráter, který byl studován hlavní sondou. V tomto smyslu je mise Don Quijote podobná, ale úkol je daleko náročnější.
První sonda, která má přiletět k planetce dříve, se usadí na tzv. parkovací dráhu, tzn. bude obíhat kolem planetky. Bude kolem ní obíhat dosti dlouho, počítá se minimálně se sedmiměsíčním oběhem. Přístroje na druhé orbitální sondě budou měřit všechny možné parametry, které mohou o planetce zjistit. Především její tvar, ale také rozložení gravitačního pole, které u takového šišatého asteroidu bude také šišaté. Měření mají svůj důvod, jejich hlavním cílem je zjistit, jak se tyto parametry změní, až na planetku dopadne druhá družice.
Ta se jmenuje Hidalgo (Rytíř) a přiletí po úplně jiné dráze. Důvod je zřejmý - družice musí nabrat co nejvyšší možnou rychlost. V tom se významně liší od sondy Sancho, která musí brzdit a blížit pozvolna, aby na planetku prudce nespadla. Hidalgo se tedy takovým střemhlavým letem vrhne na planetku, aby do ní co nejvíce uhodil. Náraz bude řízen tak, aby co nejvíce ovlivnil dráhu planetky. Na první pohled to vypadá dost podivně, protože ten projektil bude mít hmotnost jen asi půl tuny a rychlost nárazu bude pouze 10 km/s, což je na poměry ve sluneční soustavě docela nízká rychlost. Aby byl dopad účinnější, rychlost by měla být vyšší, ale to se zatím nedá technicky provést. Sonda Sancho pak bude moci velice přesně zjistit, o kolik se planetka pohnula a zda to souhlasí s teoretickými výpočty. Ty sice vědci dokáží udělat, ale jen přibližně a skutečnost bude složitější. Porovnat teorii s praxí bude jistě velmi záslužné.
Jaký způsobem bude sonda Sancho měřit polohu planetky? Víme, že při pozorování ze Země zjišťujeme polohu planetky vůči ostatním hvězdám. Jakým způsobem to bude zjišťovat sonda přímo na místě?
Velká výhoda spočívá v tom, že sonda bude tak blízko k planetce, že se dá měřit přímo poloha sondy Sancho. Z toho se dá snadno odvodit, kde planetka je, protože její vzdálenost od sondy bude měřit laserový výškoměr přímo na Sanchovi. Takže tento diferenciální výpočet bude podstatně přesnější, než způsob, jakým se to dělá běžně ze Země, když se sleduje, kam se planetka promítá na hvězdné pozadí. Po této stránce skutečně nenastane žádný problém, přesnost měření polohy bude značná.
Dokáže vůbec malá sonda pohnout s planetkou?
Myslíme si, že ano, protože je to vlastně celkem jednoduchá výpočetní záležitost. Je to výpočet takového kosmického kulečníku, který obsahuje hmotnosti těles a rychlost střetu. Z toho se dá spočítat, jak velký ten náraz bude a o kolik zlomků milimetrů se změní poloha planetky na trajektorii. V tom problém není. Problém je v tom, že planetka není homogenní koule, která by byla středově souměrná. Z toho důvodu existuje vždycky riziko, že právě tyto nehomogenity, případně nějaké dutiny a podobně, mohou způsobit, že ten výsledný efekt bude trochu jiný, než se předpokládá. Právě to se musí zjistit experimentem, to se nedá přesně modelovat.
Někdy i technicky velice náročné experimenty zkolabují proto, že se nepodaří start, nebo dojde k nějaké poruše během letu. Nezvyšuje se v případě této mise riziko tím, že sondy budou dvě?
Riziko se tím skutečně zvyšuje. Jedná o velice ambiciózní projekt Evropské kosmické agentury a hlavním problémem bude právě spolehlivost. Všechno bude muset být jištěno a palubní software bude muset počítat s nepředvídatelnými efekty a bude muset být schopen autonomně řešit situace, které by normálně řešil člověk. Na tu dálku to prostě nejde kvůli zpoždění signálu, takže sonda i projektil si budou muset poradit samostatně. Je to velmi náročné a zkušenosti z předcházejících misí ukazují, že i velmi vyspělé projekty skončily kvůli nějaké hloupé chybě nebo nedorozumění. Velice snadno se to může stát i v tomto případě. V tom je ten projekt riskantní, ale pokud se povede, bude to obrovský úspěch.
Bude mít sonda Sancho ještě nějaké jiné úkoly kromě sledování polohy planetky a její změny?
To samozřejmě ano. Když už bude takhle blízko planetky, tak využije všech možností k tomu, aby studovala její strukturu, morfologii, chemické a mineralogické složení povrchu apod. Dokonce se počítá s tím, že ze sondy Sancho po nějaké době po impaktu, bude vyslán malinký přistávací modul, který by se v ideálním případě navedl přímo do kráteru po dopadu sondy Hidalgo. Když se to povede, bude z toho místa vysílat údaje na Sancha, a ten je zase bude vysílat dál na Zemi. To by bylo úžasné, protože by se zjistilo, jak byla planetka dopadem Hidalga změněna, což by byl zatím zcela jedinečný výsledek.
Možností srážky Země s planetkou, jejími následky a způsoby, jak jí zabránit, se zabývá sobotní pořad Nebeský cestopis ve svém speciálním vydání 22. prosince ve 20 hod.
E-shop Českého rozhlasu
Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?
Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka
Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama
Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.
