Družice na cestě k planetkám (2): NEAR, Hajabusa, Čhang-e 2, OSIRIS-REx

V předchozí části článku jsme opustili historii průletu okolo planet u sondy Deep Space, která měla minout cílovou planetu (9969) Braille jen o 240 metrů. Jenže kvůli chybě se dostala jen na vzdálenost 26 km, což bylo velké zklamání.

Paličatá sonda

V únoru 1996 zamířila do vesmíru sonda NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous), která byla jako první v historii určena k průzkumu planetek a jako první se také měla stát jejich umělou družicí. Hlavní cíl průzkumu pomocí šestice přístrojů představoval (433) Eros, nicméně na cestě k němu proletěla NEAR v červnu 1997 ve vzdálenosti 1 212 km od asteroidu (253) Mathilde (vzájemná rychlost 9,93 km/s, pořízeno 144 snímků).

Dvacátého prosince 1998 se měl zažehnout hlavní motor sondy, aby mohla o několik dní později přejít na oběžnou dráhu kolem Erosu. Jenže hlavní počítač už na počátku celého manévru zjistil nesrovnalosti, proto činnost motoru ukončil a přešel do bezpečnostního režimu. Tři dny nato pak NEAR kolem Erosu pouze proletěl, a to ve vzdálenosti 3 827 km.

Tým na Zemi se však nevzdával: sonda se totiž pohybovala po takové dráze, že se v únoru 2000 dostala k planetce znovu! Zajímavé je, že se při návrhu projektu počítalo nejprve s „průzkumným“ průletem a teprve poté s vytvořením umělé družice, nicméně z časových a finančních důvodů se od uvedeného plánu upustilo. Sonda se tedy nyní „sama“ rozhodla původně zvažovaný scénář realizovat.

Druhý pokus se vydařil a NEAR začal vítězoslavně kroužit kolem Erosu. Mise byla nesmírně úspěšná – včetně samotného závěru: Ačkoliv k tomu sonda původně nebyla určena, rozhodli se s ní vědci na asteroidu přistát – přestože pravděpodobnost úspěchu vyčíslili zhruba na jedno procento. Těžko soudit, zda šlo o alibismus s cílem zdůraznit vlastní úspěch, nebo o skutečně velké štěstí – nicméně přistání se 12. února 2001 opravdu podařilo. Sonda dosedla na podstavu, naklonila se a „opřela“ se o konce slunečních baterií.

Jelikož nikdo na Zemi nepředpokládal možnost komunikovat se zařízením na povrchu asteroidu, měl palubní počítač příkaz – v případě přežití přistávacího manévru – „odstartovat“ po devíti hodinách do výšky 200–1 000 m a zjištěné informace odvysílat (než sonda znovu a definitivně dopadne na planetku). Nakonec však uvedený manévr nebyl nutný, protože NEAR z povrchu vysílal – a to až do konce února 2001, kdy pozemní středisko komunikaci ukončilo. Sonda odeslala 160 tisíc snímků a získala desetkrát více vědeckých dat, než odborníci plánovali.

Opravdu miniaturní vzorky

Japonská sonda Hajabusa (Sokol) musela na cestě k asteroidu (25143) Itokawa a zpět na Zemi se vzorky hornin na palubě překonat tolik technických problémů, že by to vystačilo na deset misí. Dokonce i odpověď na otázku, zda se v návratovém pouzdře skutečně nacházejí vzorky z asteroidu, přišla až po mnoha měsících – podařilo se jich totiž odebrat opravdu jen velmi malé množství. Zachycená zrníčka prachu dosahovala v průměru necelých 10 µm (mikrometrů), tedy 5–10× méně, než činí tloušťka lidského vlasu. 

Díky úspěchu jedničky nachystalo Japonsko start modernizované sondy Hajabusa 2, která vzlétla na konci roku 2014 na raketě H-IIA a zamířila k planetce s nepoetickým názvem (162173) Ryugu. Dorazí k ní v roce 2018, přičemž bude v její bezprostřední blízkosti pracovat 1,5 roku. K odběru vzorků horniny se tentokrát použije projektil se 4,5 kg plastické trhaviny. Před výbuchem se sonda ukryje na odvrácené straně asteroidu a pak zamíří ke vzniklému kráteru odebrat horninu. V prosinci 2019 Hajabusa 2 od planetky odletí a o rok později přistane návratový modul na Zemi.

Neplánovaně blízký průlet

Když v říjnu 2010 startovala do vesmíru čínská sonda Čchang-e 2, nikdo nevěděl, kde vlastně skončí. Jednalo se o stejnou konstrukci jako u předchozí Čchang-e 1, přičemž její tvůrci pochopitelně chtěli nechat hardware projít nějakou zatěžkávací zkouškou. Před startem proto naplnili palivové nádrže na maximum s tím, že cíl mise zvolí až „za chodu“. Sonda měla primárně zkoumat Měsíc a později by se pokusila přistát na jeho povrchu, vrátila by se k Zemi, zamířila k Marsu apod. – velké rezervy paliva zkrátka umožňovaly popustit uzdu fantazii.

Nakonec padla volba na sérii manévrů: v červnu 2011 opustila Čchang-e 2 náš přirozený satelit a vydala se nejprve do oblasti libračního bodu L2, odkud pak v dubnu 2012 pokračovala po heliocentrické dráze, až v prosinci 2012 proletěla ve vzdálenosti 3,2 km (!) od asteroidu Toutatis. Jak se později ukázalo, rekordní přiblížení způsobila navigační chyba, protože podle plánu mělo dojít k průletu ve vzdálenosti 15 km. To ovšem nic nemění na úspěchu sondy, která pracuje dodnes: čínští odborníci na ní testují komunikaci na velké vzdálenosti (nyní se nachází cca 200 milionů kilometrů od Země) a získávají tak zkušenosti pro budoucí výpravy.

Na hranici možností

Americká sonda OSIRIS-REx (Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer) patří k tomu nejambicióznějšímu, co se v kosmických letech chystá. V září tohoto roku se vydala k asteroidu (101955) Bennu o průměru 0,5 km, jejž má zkoumat asi 1,5 roku ze vzdálenosti necelých 5 km. V průběhu mise se k němu přiblíží a pomocí mechanického manipulátoru odebere nejméně 60 g, ale možná až 2 kg horniny. V roce 2023 pak návratový modul s cenným vzorkem opět přistane na Zemi. Celý postup působí jednoduše, ovšem ve skutečnosti se stane výprava OSIRIS-REx vrcholem našich technologických možností.