Když se 20. května roku 2010 vydala k Venuši japonská sonda Akatsuki (též označovaná jako Venus Climate Orbiter (VCO), nebo PLANET-C), spřádali vědci plány na to, jak to bude pěkné, až se sonda usadí na oběžné dráze kolem druhé planety Sluneční soustavy. Kolem Venuše v té době kroužila evropská sonda Venus Expres, takže se nabízelo krásné spojení dat z obou sond, což je po vědecké stránce vždycky ohromně důležité – každá sonda zkoumá jiné místo planety, takže odborníci mohou porovnávat podmínky ve stejném čase na různých místech. Jenže všechny naděje vyhasly šestého prosince 2010.

Tehdy měla sonda zažehnout svůj raketový motor proti směru letu a usadit se na oběžné dráze kolem Venuše. Brzdící zážeh měl na starost hlavní motor s tahem 51 kilogramů – podle plánu měl hořet 12 minut, ale místo toho zhasnul už po méně než třech minutách – konkrétně po 152 sekundách. Sonda se tedy nedostala na oběžnou dráhu kolem Venuše – kolem ní jen prolétla a dále zůstávala na oběžné dráze kolem Slunce

Výpočty ale ukázaly, že se sonda za téměř přesně pět let vrátí k Venuši a dostane tak šanci na druhý pokus. Inženýři zatím hledali příčinu selhání. Na základě dostupných dat se podařilo sestavit nejpravděpodobnější možný scénář, na jehož začátku byl solný krystal, který se zformoval v blízkosti ventilu a který začal brzy omezovat přítok paliva do motoru. Tím pádem docházelo ve spalovací komoře ke spalování v nadbytku okysličovadla, což zvýšilo teplotu hoření a brzy poté motor selhal.

Nebeská mechanika neselhala a po pěti letech od neúspěšného brzdícího manévru se Akatsuki k Venuši vrátila. Inženýři nemohli počítat s hlavním motorem a proto přisoudili brzdící zážeh čtyřem malým manévrovacím tryskám, které byly původně na sondu umístěny jen pro drobné korekce orientace sondy v prostoru. Tyto malé motory nikdy nebyly stavěny na tak výraznou a dlouhodobou zátěž, proto museli japonští inženýři sáhnout k mimořádnému řešení – sondu bylo potřeba odlehčit. Sonda o plné váze by brzdila příliš dlouho a motorky by to nemusely vydržet.

Hlavní motor spaloval hydrazin s oxidem dusičitým, zatímco korekčním motorkům stačil pouze hydrazin. Akatsuki proto během obíhání kolem Slunce vypustila zbytek okysličovadla z nádrží, čímž klesla její hmotnost o zhruba 65 kilogramů. Pak už jen stačilo provést finální zkoušku všech systémů. V říjnu technici vyzkoušeli, jak se budou chvat při desetiminutovém zážehu. Když se ukázalo, že je systém stabilní, mohl přijít hlavní brzdící zážeh. Motory se zažehly v pondělí 7. prosince v 0:51 našeho času. Tento zážeh trval 20 minut a 30 sekund a umístil sondu na mimořádně protáhlou oběžnou dráhu. Naprosto přesná data založená na radarových měřeních zatím nejsou k dispozici, ale už nyní víme, že jeden oběh kolem planety by měl trvat zhruba 15 dní.

Venuše byla v době brzdícího zážehu od naší planety vzdálena 149,5 milionu kilometrů, takže radiovému signálu trvalo osm minut, než doputoval k naší planetě. Malé trysky generují tah pouze 2,26 kg, což je jen zlomek vůči tomu, co by zvládl hlavní motor sondy. Sonda by měla mít momentálně nejvyšší bod své oběžné dráhy zhruba 475 000 kilometrů od Venuše, což je dál, než kde u Země obíhá Měsíc, nejnižší bod dráhy pak leží 1000 kilometrů nad povrchem planety.

V průběhu března dojde k sestupu na nižší dráhu s oběžnou dobou 9 dní – apoapsida (neboli apocytherion) se sníží na 330 000 km a v tu chvíli začne oficiální vědecká část celé mise. Za zmínku stojí, že původně se počítalo s tím, že Akatsuki bude kolem Venuše kroužit po oběžné dráze s periodou 30 hodin (550 x 180 000 km). Sami vědci spojení s projektem přiznávají, že před druhým pokusem sice své sondě věřili, přesto byli všichni nejistí, zda se vše podaří tak, jak má. Nyní, když je sonda na stabilní oběžné dráze, je na čase obrátit pozornost na přístroje, které rozhodně nebyly stavěny na podmínky, které v posledních pěti letech zažívaly.

Podle výpočtů byly přístroje vystaveny dlouhodobě teplotám o 30 – 40°C vyšším, než s jakými se při návrhu počítalo. Zatímco Venuše obíhá ve střední vzdálenosti 0,73 AU od Slunce, sonda se na své oběžné dráze přiblížila k naší hvězdě na 0,6 AU. Teprve až další týdny ukáží, jak moc je elektronika na palubě poškozená – řeč je především o sestavě pěti kamer, které měly pozorovat atmosféru planety.. Nejde jen o škodlivý vliv tepla, ale i o nabité částice slunečního větru, jejichž koncentrace je blíže ke Slunci pochopitelně vyšší.

Podle aktuálních odhadů by měla sonda fungovat dva pozemské roky, ale čáru přes rozpočet mohou udělat nejen poškozené elektrické obvody, ale také stav paliva. Jeho úroveň je totiž pouze odhadována a není přesně jisté, kolik jej v nádržích zůstává. Sonda Akatsuki stála 24,4 miliardy japonských jenů, což je za současného kurzu 200 milionů dolarů, nebo necelých pět miliard českých korun. Co se ale už jistě nepodaří je spolupráce s evropskou sondou Venus Express. Ta totiž ukončila svou bohatou službu na konci roku 2014.

Vědci věří, že je sonda v dobrém stavu a už nyní se těší na nasbíraná vědecká data. „Díky velké vzdálenosti od planety můžeme kontinuálně sledovat globální dynamiku atmosféry Venuše a jejích mračen. Při blízkých průletech pořídíme detailní fotky atmosféry, povrchu a snad i blesků v době, kdy bude sonda ve stínu Venuše,“ popisuje vědecký přínos „své“ sondy Takeši Imamura, hlavní vědecký představitel celého projektu.

Akatsuki bude primárně zkoumat klima a počasí na Venuši, díky sadě kamer se zaměří na formace mraků, měla by pořídit i mapu rozložení vodní páry a oxidu uhelnatého. Očekává se od ní i zmapování povrchu, kde je hlavním úkolem nalezení aktivních vulkánů. Atmosféra Venuše je ale příliš hustá a pro běžné kamery ve viditelném spektru neprůhledná. Akatsuki ale disponuje infračerveným snímačem, pro který nejsou husté mraky problém

Tato infrakamera ve spolupráci s dalším přístrojem, který naopak pracuje v ultrafialové oblasti bude studovat i jevy ve vyšších vrstvách atmosféry. Ultrafialový snímač se navíc zaměří na hledání oxidu siřičitého. Těšit se můžeme i na měření atmosféry pomocí zkoumání průchodu radiového signálu. Akatsuki kromě toho dostala i nový řídící software, který umožní lépe využít vyšší, než původně plánovanou oběžnou dráhu a zároveň i sníží objem dat přenášených na Zemi. Vědci proto čekají, že by mohli díky naměřeným datům vytvořit trojrozměrný model atmosféry a jejích oblaků.

Zdroje informací:
http://spaceflightnow.com/
http://spaceflight101.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2015/12/PLANET-C2.jpg
http://spaceflight101.com/…/2c3babbb93fd3e2b3183361c2f047b33.jpg
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2015/12/Akatsuki-Insertion.jpg