Sonada NEAR u Erosu

Pavel Koten

 

 

   Určitě jednou z nejaktuálnější astronomických novinek je zpráva o úspěšném navedení sondy NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) na oběžnou dráhu kolem planetky Eros. Je to vůbec poprvé v historii, kdy se sonda stala oběžnicí takového malého tělesa. Eros se tak zařadila po bok některých planet. Dosud se lidstvu podařilo umístnit družice na dráhy kolem Země, Měsíce, Venuše, Marsu, Jupitera a Slunce. Planetka Eros, která nese v katalogu planetek číslo 433, byla objevena už v minulém století. Je to největší ze skupiny tzv. blízkozemních planetek. Takto jsou nazývány planetky, jejichž dráhy se blíží dráze naší Země. Jejich výzkumu je v posledních letech na celém světě věnována mimořádná pozornost, o čemž svědčí i výprava sondy NEAR.
    Sonda se na svou dlouhou výpravu vydala 17. února roku 1996. Je to první sonda programu Discovery, což je program tzv. "levných, rychlých a lepších" sond. Ještě v průběhu letu se sonda setkala s jinou planetkou nesoucí jméno Mathilda. Stalo se tak 27. června 1997, sonda tehdy prolétla ve vzdálenosti 1200 km od planetky a získala řadu cenných snímků a dat. Následoval průlet v těsné blízkosti Země 23. ledna 1998 v nejmenší vzdálenosti 545 km nad povrchem, který dodal sondě rychlost a navedl ji na dráhu k Erosu. Pak přišel osudný okamžik 20. prosince roku 1998. V tento den měl být na 20 minut zažehnut hlavní motor sondy a upravit její dráhu, tak aby se mohla stát oběžnicí. Bohužel, vlivem softwarové chyby v řídícím počítači se sonda krátce předtím začátkem zážehu přepnula do tzv. bezpečnostního režimu a vhodný okamžik byl propásnut. V bezpečnostním režimu jsou totiž vypnuty všechny nedůležité funkce a sonda s anténou nasměrovanou k Zemi očekává příkazy od pozemské kontroly. Kontakt se sondou se podařilo získat až po 27 hodinách a jelikož průlet kolem Erosu následoval hned další den, nastalo velmi hektické úsilí pro tým vědců a inženýrů. Ti přeprogramovaly ve velmi krátké době sondu tak, aby alespoň vytěžila co nejvíce informací z tohoto průletu. O tom, jak vypjaté okamžiky to byly svědčí i fakt, že nahrávání dat do palubního počítače skončilo 8 minut před tím, než začala přibližovací fáze. Sonda tedy 23. prosince 1998 prolétla ve vzdálenosti 3830 km od planetky a pořídila opět řadu pozorování. Na jejich základě se zpřesnila řada informací o Erosu, které se poté o rok později využily při dalším pokusu. Výprava totiž ještě nebyla ztracena, ale vlastně jenom odložena o rok. K druhému pokusu o přiblížení došlo právě letos v únoru.
    Jak to probíhalo tentokrát? Na konci ledna a v prvních únorových dnech sonda několikrát zažehla své motory, aby snížila svoji rychlost a lehce upravila kurz směrem k planetce. Výsledná rychlost, se kterou se k planetce přibližovala, činila pouhých 9,8 m/s (což je 35 km/hod, tedy opravdu velmi nízká rychlost). Nejdůležitější manévr nastal 14. února. Nejdříve sonda prolétla v 5:33 našeho času nad severní hemisférou planetky v tzv. nulovém úhlu, tedy byla přesně mezi planetkou a Sluncem. Taková konfigurace je velmi výhodná pro spektrometrická pozorování, protože na povrchu nejsou viditelné žádné stíny. Tento průlet byl využit k získání mapy složení povrchu planetky pomocí infračerveného spektrometru. V 16:33, ve vzdálenosti 327 km od planetky byl na 53 sekund zažehnut hlavní motor, aby sondu zpomalil na rychlost pouhého 1 m/s (tedy 3,6 km/h, což je hodně pomalá chůze). To bylo dostatečné proto, aby hodně slabá gravitace planetky zachytila sondu a ta přešla na oběžnou dráhu mezi 323 a 370 km. Další úprava dráhy následovala 29. února, kdy dráha byla cirkularizována na 200 km nad povrchem. Plán zněl - postupně snižovat vzdálenost od povrchu planetky až na 50 km. V srpnu se zase sonda vzdálí na 500 km, aby využila podobné situace jako při průletu, tentokrát ale nad jižní částí planetky. Výprava je plánována do února příštího roku, kdy bude možná i uskutečněn pokus o přistání na povrchu Erosu.
    Co zatím bylo zjištěno? Už z minuléh průletu bylo zřejmé, že Eros je o něco menší než se původně předpokládalo. Jeho rozměry jsou 33 x 13 x 13 km oproti očekávaným 40.5 x 14.5 x 14 km. Asteroid rotuje s periodou 5,27 hodiny. Jeho hustota činí 2 700 kg/m3, což je srovnatelné s průměrnou hustotou zemské kůry. V průběhu přibližování byla samozřejmě v činnosti kamera, která planetku neustále snímkovala. Postupně se na nich objevovaly větší a větší detaily. Snímky a nová data neposkytují pouze nové pohledy na planetku, ale také vznášejí nové otázky ohledně jejího původu. Zpracování dat je stále na samotném začátku, ale už teď je zřejmé, že Eros je mnohem zajíjmavější a geologicky odlišný od původních očekávání. Povrch Erosu je hodně kráterován, s množstvím balvanů a všelijakých rýh. Byly zde též detekovány tajemné světlé skvrny, které mohou reprezentovat materiál jiného složení než je zbytek povrchu. Mezi dvěma laloky, kterými je vpodstatě asteroid tvořen, je jakési sedlo, které narozdíl od zbytku povrchu není kráterováno téměř vůbec. To by znamenalo, že je to poměrně mladá část planetky. Objevily se už také náznaky toho, že Eros je pozůstatkem mnohem většího mateřského tělesa, které se kdysi rozpadlo.
    V pátek 3. března provedla sonda NEAR 15 sekund trvající zážeh motoru, který zpřesnil její dráhu kolem asteroidu Eros. V průběhu března se sonda nacházela na kruhové dráze 200 km nad povrchem planetky. Během této doby pořízovala kamera na její palubě barevné i černobílé snímky pro zkompletování mapy povrchu Erosu. Měření vzdáleností mezi sondou a povrchem pomocí laserového dálkoměru by mělo umožnit získat 3D perspektivu kráterů, hřebenů a dalších povrchových znaků. Rádiový experiment zase slouží k přesnému změření gravitačního pole Erosu. A když bude přát Slunce, tj. planetku zasáhne jeden z projevů jeho aktivity, bude schopen rentgenový spektrometr zjistit elementarní složení povrchu planetky. K dalším dvě zážehům motorů došlo na začátku dubna a výsledkem byla kruhová dráha se vzdáleností 100 km od povrchu planetky. V době psaní tohoto článku (tj. 25. dubna) má sonda za sebou další manévr, který ji uvedl na eliptickou dráhu s nejbližším bodem 50 km a nejvzdálenějším 100 km od planetky. Pokud vše bude probíhat podle plánu, přijde 30. dubna na řadu závěrečný zážeh, který tuto dráhu změní na kruhovou s výškou 50 km nad povrchem.
    Tato dráha je označována jako hlavní pro vědecká měření, jelikož umožní přístrojům na palubě provést dosud nejdetailnější měření tvaru, složení a dalších characteristik Erosu. Mezi plánovanými pozorováními je i hledání přítomnosti magnetického pole pomocí magnetometru. Zatímco řada meteoritů dopadajících na Zemi je zmagnetizována, dosud se nenašly důkazy pro existenci magnetického pole u asteroidů, maximálně náznaky důkazů při průletu sondy Galileo kolem planetek Gaspra a Ida. Magnetometr na palubě je schopný detekovat magnetická pole až jedna nanotesla (nT), což je 30 000x slabší než je magnetické pole Země. Podmínkou je právě blízkost k povrchu, protože na původní dráze to možné nebylo.
    Sonda byla v březnu přejmenována na NEAR Shoemaker, na památku Eugena Shoemakera, jednoho z dnes už legendárních průkopníků planetární geologie a zároveň také jednoho z přední osobností hledání a výzkumu blízkozemních planetek jako je Eros.

 
k ZA 28
na Vesmírnou Odyseu
k ZA
na start