Jako malé dítě v cukrárně, které by nejraději ochutnalo všechny nabízené sladkosti, ale rodiče s sebou mají peníze pouze na jeden zákusek – asi tak se momentálně musí cítit NASA, která od vědeckých týmů v USA obdržela 28 návrhů na výzkumné mise. Většina se týká průzkumu měsíců a asteroidů. Letos v srpnu má kosmická agentura vyhlásit nejméně dva finalisty, kteří budou navrženi na federální grant. O rok později má být představen závěrečný vítěz, který se dočká realizace. Náš dnešní článek si klade za cíl stručně představit některé předložené projekty. A ruku na srdce – výběr to bude opravdu mimořádně těžký.

Navržené projekty navazují na tradici programu Discovery. Jde o silně specializované, nepříliš drahé mise, které cílí na vnitřní oblasti Sluneční soustavy. Většina projektů počítá s použitím nových technologií. Ať už mluvíme o bleskově rychlých komunikačních systémech, pokročilých iontových motorech, superpřesnými atomovými hodinami, nebo 3D tištěnými tepelnými štíty. Rádi bychom Vás seznámili se všemi, ale pouze některé byly veřejně představené. Zbytek drží jejich předkladatelé v utajení.

Aktuální program se od Discovery liší tím, že finanční limit 450 milionů dolarů nyní neobsahuje náklady na provozování sondy po startu. To je důležité hlavně u sond, které letí několik let ke svému cíli. Za starých podmínek by přeletová doba ujídala z financování projektů aniž by tyto mise přinášely nějaké vědecké poznatky.

Io Volcanic Observer –  Návrh předložil Alfred McEwen, planetární geolog z University of Arizona. Sonda by mohla odstartovat v květnu 2021 a v únoru 2026 by mohla vstoupit na oběžnou dráhu Jupitera. Projekt počítá s minimálně devíti průlety kolem vulkanicky mimořádně aktivního měsíce Io. Jeden z průletů má vést nad sopkou Pele, což je jeden z nejaktivnějších vulkánů ve Sluneční soustavě. Io může být dobrou ukázkou toho, jak před 4,5 miliardami let mohla vypadat naše planeta. Vždyť jen sonda Galileo tu napočítala přes sto činných sopek, které jsou živeny mimořádně silnými slapovými jevy Jupiteru.

Sonda by měla obsahovat kameru, teplotní detektory a spektrometry. Sečteno a podtrženo by měla o Io nasbírat 900x více dat, než dokázala sonda Galileo. Konstrukci sondy by měla řídit The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, kde vznikly třeba sondy New Horizons, či MESSENGER. Pokud by byla sonda vybrána, pracovala by u Jupitera ve stejném období jako americký EuropaClipper a evropský JUICE, což by nabízelo zajímavé výměny naměřených dat. Sonda má disponovat optickou anténou pro vysokorychlostní přenos dat na Zemi.

Enceladus Life Finder – Za návrhem stojí Jonathan Lunine, vědec z Cornell University, který se věnuje obyvatelnosti mimozemských světů. O výrobu sondy se má postarat Jet Propulsion Laboratory. Projekt počítá s tím, že by sonda prolétla minimálně desetkrát skrz vodní výtrysky na jižním pólu saturnova měsíce Enceladus. Tyto výtrysky objevila v roce 2005 sonda Cassini. Na konci letošního roku by měla právě Cassini proletět přes vodní výtrysky Enceladu a zksuit je prozkoumat, ačkoliv na něco takového nebyla stavěna.

Nová sonda bude pochopitelně vybavena modernějšími přístroji, než Cassini, takže se počítá s hledáním stop naznačujících přítomnost života. Výtrysky dopravují vodu, sůl a organické molekuly do výšky několika desítek kilometrů nad povrch. Průletem skrz tyto výtrysky můžeme de facto zkoumat podpovrchový oceán aniž bychom museli řešit jak se dostat přes povrchovou krustu. Sonda by měla zkoumat teplotu, pH a sílu výtrysků. Pozornost bude zaměřena na hledání aminokyselin, které jsou pro vznik života v nám známé formě nezbytné, protože tvoří základní stavební blok bílkovin. Sonda by zároveň měla pátrat i po přítomnosti metanu, který by také mohl mít původ v biogenních procesech.

Obě zmíněné sondy zkoumající Io a Enceladus by sázely na solární panely i přesto, že jejich cíle obíhají daleko od Slunce. Ale sonda Juno, která už je na cestě k Jupiteru ukazuje, že to není tak velký problém. Stačí jen dát sondám dostatečně velké rozložitelné solární panely. Ty jsou levnější než radioizotopové zdroje a navíc NASA nemá plutonia nazbyt. Skromné zásoby si šetří pro pokračovatele vozítka Curiosity. Jenže i v tomto případě naučí nouze Dalibora housti – zatímco dříve byly mise k Jupiteru a Saturnu výsadou vlajkových lodí s cenou několika miliard dolarů, dnes by mělo být možné tuto misi splnit i s družicí za půl miliardy.

Psyche mission – Projekt navrhla Lindy Elkins-Tanton, ředitelka School of Earth and Space Exploration na Arizona State University. Cílem této sondy se má stát asteroid 16-Psýché, který tvoří celé 1% hmotnosti všech objektů pásu asteroidů. Psýché je totiž s průměrem přes 200 kilometrů největším zástupcem metalických asteroidů. Jeho hmotnost činí 2,27×10¹⁹ kg a jestli jsou naše odhady správné, tak pokud bychom masu tohoto asteroidu rovnoměrně rozvrstvili po povrchu celé Země, tak by vznikla pět metrů tlustá vrstva železoniklové slitiny.

Předpokládá se, že Psýché je kovovým jádrem, které zbylo z rodící se protoplanety v dobách vzniku Sluneční soustavy. Tento útvar kroužící mezi Marsem a Jupiterem není podobný žádnému světu, který jsme zkoumali zblízka. Ještě nikdy jsme nenavštívili kovový svět. Podle dosavadních měření jej tvoří téměř výhradně železo a nikl, přičemž jejich poměr je téměř shodný se složením zemského jádra. O konstrukci sondy se má postarat Space Systems/Loral, sonda má cestovat vesmírem pět let než dorazí k Psýché. Na její oběžné dráze má setrvat celý rok. Cílem je prozkoumat, zda Psýché opravdu dříve byla součástí většího tělesa, ze kterého byla odtržena kůra i plášť a zbylo jen odhalené jádro.

Dark Asteroid Rendezvous mission (DARE) – Misi navrhl Keith Noll, Dz  Goddard Space Flight Center, který počítá se startem v roce 2021,přičemž sonda má obíhat minimálně kolem dvou asteroidů. Projekt navíc počítá i s průlety kolem dalších těles. Sonda s iontovými motory má k prvnímu cíli dorazit v roce 2024, druhý cíl má být dosažen o pět let později. Cílem mají být asteroidy, u kterých se předpokládá, že jde o pozůstatky stavebních bloků planet.

Binary Asteroid in-situ Explorer (BASIx) – Společný návrh vědců z University of Colorado a JPL, který by měl odstartovat v roce 2020. Přílet k cíli je naplánován na květen 2024. Družice vyrobená v Ball Aerospace zamíří k asteroidu 1996 FG3, který má svůj vlastní měsíc. Sonda má na asteroidu vysadit pouzdro s výbušninou, které se následně odpálí. Výbuch poslouží ke studiu složení asteroidu. Nepůjde ale jen o studium obnažených vrstev. Bude se studovat i výbuch samotný, který napoví mnoho o soudržnosti hornin, jejich pevnosti a spojitosti.

Lucy mission – O tomto projektu se mnoho neví, jediná stručná zmínka o něm byla v časopise Nature. Podle všeho jde o studium tzv. trójanů, tedy asteroidů, které ve skupinách krouží kolem Slunce po stejné dráze jako Jupiter.

Comet Radar Explorer (CORE) – Návrh předložili vědci z Arizona State University, kteří předpokládají, že sondu postaví firma ATK, přičemž očekávají spolupráci s odborníky z Německa a Itálie. Sonda by mohla odstartovat v roce 2020 a ke kometě Tempel 1 by dorazila na konci roku 2026. Sonda má být vybavena radarem, který by dokázal prozkoumat i podpovrchové vrstvy komety, ale návrh obsahuje i barevnou kameru a teplotní snímač.

Hned tři návrhy cílí na malé měsíce, které krouží kolem Marsu. Phobos a Deimos jsou totiž tak zvláštní a nepravidelné, že se zřejmě jedná o zachycené asteroidy.

Phobos and Deimos Origin Assessment (PANDORA) – Návrh předložil Tom Prettyman z Planetary Science Institute z Tucsonu, Arizona. Sondu s iontovými motory má postavit firma Boeing a ke startu by mohlo dojít v srpnu 2020. Přelet k Marsu potrvá dva roky.Počítá se s čtyřletým průzkumem měsíců Marsu přímo z jejich oběžných drah. Sonda by měla prolétávat jen nízko nad nepravidelným povrchem Phobosu a Deimosu. Výsledkem mají být fotografie povrchu ve vysokém rozlišení a také mapy složení povrchových hornin.

Mars-Moons Exploration, Reconnaissance and Landed Investigation (MERLIN) – Návrh předkládá Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory a počítá s přistáním sondy na měsíci Phobos v roce 2024. Sonda má během devadesáti dní prozkoumat původ měsíce a rozlousknout otázku, zda opravdu vznikl někde mimo Mars, nebo u Rudé planety. Se startem se počítá na rok 2021 a před přistáním by sonda měla provést několik průletů kolem Deimosu. Lander by měl být schopen se odpoutat od povrchu a poskočit na jiné místo,protože gravitace na Phobosu není velká. Velmi slibně zní použití laserové telekomunikace, která by umožňovala posílat živé video!

Phobos and Deimos and Mars Environment (PADME) – Za projektem stojí Ames Research Center a počítá se startem v srpnu 2020 a příletem k Marsu v únoru 2021. Návrh počítá během roční mise s 16 průlety kolem Phobosu a devíti kolem Deimosu. Až by skončila základní výzkumná mise u Marsu, mohla by sonda posloužit jako testovací zařízení pro optickou komunikaci, opustit sféru vlivu Rudé planety a vydat se třeba na průlet kolem asteroidu. Překladatelé tohoto projektu argumentují tím, že jejich plán je levnější a také bezpečnější než ostatní navrhované mise k Phobosu a Deimosu. za zmínku stojí i to, že sonda by měla konstrukčně vycházet z lunární sondy LADEE.

Mars Icebreaker – Lander určený k přistání u pólů planety, který celkově připomíná misi landeru Phoenix. Ve srovnání s ostatními misemi, které v drtivé většině přináší nové výzkumy nemá tento návrh mnoho šancí na realizaci.

Venus Emissivity, Radio Science, InSAR Topography and Spectroscopy (VERITAS) – Návrh z dílny JPL počítá s vysláním sondy vybavené radarem v pásmu X k Venuši. Sonda má obíhat ve výšce 220 kilometrů a díky radaru by měla vidět skrz hustá oblaka, která halí druhou planetu naší soustavy.

Radar at Venus (RAVEN) – Návrh pochází z firmy Boeing a akademické sféry. Také tato mise by k Venuši dopravila radarovou anténu.

Venus Atmosphere and Surface Explorer (VASE) – Smělý návrh počítá s čtyřměsíční cestou k Venuši a následným uvolněním velkého balónu v horních vrstvách atmosféry. Návrh předložil Larry Esposito, vědec z University of Colorado’s Laboratory for Atmospheric and Space Physics. Balón má ve výšce 55 kilometrů oběhnout dvakrát kolem planety a mají se přes něj přenášet data z pouzdra, které se vydá k povrchu. Jeho úkolem je vytvořit výškový profil složení atmosféry Venuše. Pouzdro má fungovat 90 minut, balón samotný pak zhruba 14 dní.

NanoSWARM – Návrh týmu vědců, který vede Ian Garrick-Bethell přišel s myšlenkou na vypuštění 30 cubesatů o velikosti krabice od bot v okolí Měsíce. Jejich úkolem má být studium interakce se slunečním větrem, magnetického pole a také pohyb vody v okolí Měsíce. Část cubesatů má být navedena na kolizní dráhu s Měsícem, aby mohly zkoumat magnetické pole i v těsné blízkosti. Satelity na nízké oběžné dráze mají měřit rozložení vodíku a vody hlavně u jižního pólu. Start by měl přijít v únoru 2020 a celá 10 měsíční mise má stát jen 200 milionů dolarů, tedy polovinu připravené sumy. část cubesatů by měla pocházet od jihokorejských studentů a vědců.

Moon Age and Regolith Explorer (MARE) – Lander určený pro přistání v tmavé lokalitě na měsíci – tedy v tzv. moři, které je tvořeno relativně mladými vrstvami lávy. Přístroje by mohly studovat okolní horniny s důrazem na odhad jejich stáří.

Near-Earth Object Camera (NEOCam) – Teleskop umístěný v prvním libračním centru soustavy Slunce – Země zhruba 1,5 milionu kilometrů od Země směrem ke Slunci. Teleskop má pracovat v infračerveném spektru a měl by zaměřit a zmapovat 2/3 potenciálně nebezpečných asteroidů, které by se jednou mohly srazit se Zemí. Infraoblast je pro tohle zkoumání jako stvořená, protože pozorování není ovlivněno např. odrazivostí povrchu jako u sledování ve viditelném spektru. Infračervené světlo prozradí velikost asteroidu mnohem spolehlivěji. Teleskop má postavit Ball Aerospace, přičemž má disponovat i slunečním štítem aby mohl sledovat i asteroidy blízko Slunce, které detekci většinou unikají.

Kuiper telescope – Návrh reprezentuje Jim Bell, astronom z Arizona State University. Plán počítá se startem v roce 2021 a následným dopravením teleskopu do druhého libračního centra soustavy Slunce – Země. Stejně jako NEO Cam by i Kuiper telescope měla postavit firma Ball Aerospace. Úkolem teleskopu je sledovat plynné obry, dále měsíce jako třeba Europu, Io, Ganymed, či Callisto, ale také vzdálené objekty za dráhou Pluta. Životnost teleskopu má být tři roky. Speciálně by se tento teleskop měl zaměřit na atmosféru plynných a ledových obrů, protože třeba o Uranu a Neptunu toho víme jen velmi málo. Kuiper telescope má dosahovat poloviční velikosti ve srovnání s Hubbleovým teleskopem.

Zdroje informací:
http://astronomynow.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/04/ivo.png
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/04/psyche.png
http://ccar.colorado.edu/asen5050/projects/projects_2013/taylor_scott/images/approach.png
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/04/core.png
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/04/padme.png
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/04/PIA16956.jpg