Česká republika je členem Evropské kosmické agentury a proto se může podílet na jejích projektech. Kromě toho se ale snaží hledat i další možnosti spolupráce a ve výsledku tak je o našich pracovištích slyšet v souvislosti s lety do vesmíru stále častěji. Dosavadní úspěchy, kterých čeští inženýři a vědci dosáhli, jsme v našem seriálu rozebírali před dvěma roky. Dnešní díl TOP5 se proto zaměří na české přístroje, které teprve na svou cestu do vesmíru čekají. Věřím, že po přečtení tohoto článku poznáte, že česká stopa ve vesmíru opravdu sílí a že se v dalších letech máme skutečně na co těšit.

U tohoto tématu opět narážíme na tradiční problém našeho seriálu, protože neexistuje žádné měřítko, podle kterého bychom mohli jednotlivé projekty seřadit. Nakonec jsem se tedy rozhodl pro vytvoření žebříčku podle vlastního uvážení. Mohu Vám ale upřímně říct, že rozhodování nebylo v mnoha případech jednoduché. Jen stěží se dá posoudit, zda je významnější český podíl na misi k Jupiteru nebo přístroj na povrchu Marsu. Tentokrát proto berte pořadí spíše orientačně.

Bion M-2
Pokud se nic nepokazí, mohl by v roce 2021 do vesmíru odstartovat další zástupce ruských družic Bion. Jejich konstrukce vychází z osvědčených lodí Vostok, přičemž mise probíhá tak, že se Bion naplněný biologickými experimenty usadí na oběžné dráze, kde pobývá zhruba měsíc. Po této době provede brzdící zážeh a přistane. Vědci pak mají přístup k výsledkům palubních experimentů a mohou studovat, jaký vliv měl pobyt v mikrogravitaci na pokusné objekty.

Mise Bion M-2 ale bude zajímavá díky své oběžné dráze – vědecké vybavení bude velmi podobné tomu z mise Bion M-1, ale oběžná dráha bude vyšší (800 – 1000 km). Díky tomu dostanou vzorky pěti- až šestinásobnou radiační zátěž oproti misi Bion M-1. Podmínky se částečně přiblíží stavu, který budou zažívat pilotované mise vypravené dál než za nízkou oběžnou dráhu.

Mít na této družici svůj přístroj je velká čest, protože zájemců z celého světa bylo mnoho. Česká republika uspěla s přístrojem CZENDA – krabičkou o hmotnosti 3 kg a rozměrech 280 × 180 × 120 mm, která má měřit úroveň kosmického záření. V útrobách přístroje se bude nacházet hned několik typů senzorů. Vedení projektu je v rukou Ústavu jaderné fyziky AV ČR. Dalšími českými partnery jsou Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT, Česká kosmická kancelář, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity a společnost Photon Systems Intruments.

Zájemci o bližší informace o tomto projektu si mohou přečíst náš rok starý rozhovor s Michalem Václavíkem z České kosmické kanceláře.

ACES
Evropská agentura ESA chystá už několik let experiment ACES („Atomic Clock Ensemble in Space“). Ten počítá s tím, že by se na modul Columbus nainstaloval přístroj určený k detekci laserových paprsků a jejich odražeč.

Specialisté v pozemních střediscích by vstříc stanici vysílali laserové pulsy, které by přístroj zachycoval. Jejich přesným měřením, které by bylo synchronizované s atomovými hodinami, by se mělo podařit prokázat, že Einstein měl pravdu, když tvrdil, že čas neplyne všude stejně rychle.

Česká stopa v tomto experimentu bude velmi výrazná. Součástí komplexu ACES má být i ryze český přístroj ELT (European Laser Timing). Na vývoji zařízení se podílí kroměřížská společnost CSRC (Czech Space Research Centre) a Fakulta jaderná a fyzikálně-inženýrská ČVUT v Praze.

Právě z laboratoří FJFI ČVUT pochází srdce tohoto přístroje – technologicky vyspělý speciální optický detektor SPAD (Single-Photon Avalenche Diode), který je schopen detekovat jednotlivé fotony a je klíčovým prvkem celého zařízení ELT.

V roce 2011 se počítalo se startem v roce 2015, ale mise se musela odložit. Problémy ovšem přetrvaly a bohužel se nezmenšovaly – spíše naopak. Podle informací, které na našem fóru prezentoval Michal Václavík z České kosmické kanceláře, se harmonogram příprav úplně rozpadl. I když by všechno fungovalo dobře, ACES nebude připraven ke startu dříve než v září 2018. Věřme tedy, že se tomuto projektu už konečně začnou vyhýbat problémy a že se jeho realizace dočkáme co možná nejdříve.

JUICE
První velký evropský projekt – tedy alespoň podle metodiky Evropské kosmické agentury Cosmic Vision – tímhle titulem se může honosit mise JUICE. Ta má v roce 2022 vyrazit k Jupiteru, přičemž bude zkoumat nejen planetu samotnou, ale i její měsíce – hlavně Ganymed, Europu a Callisto.

Jeden z hlavních důrazů je při této misi kladený na studium Jupiterovy magnetosféry. V závěru své mise navíc vstoupí na oběžnou dráhu Ganymedu a stane se tak první umělou oběžnicí nezemského měsíce v dějinách.

JUICE ponese hned několik vědeckých přístrojů, mezi kterými bude i RPWI, na jehož vývoji se podílí 25 institucí z 9 států. Mezi nimi najdeme i Českou republiku, kterou zastupuje Ústav fyziky atmosféry Akademie věd.

Ta má na starost výrobu zařízení LFR, což je nízkofrekvenční analyzátor elektromagnetických vln. Jeho úkolem bude zajistit vícesložkové měření elektrických a magnetických polí do 20 kHz. Přístroj bude analyzovat data zachycená elektrickými i magnetickými anténami na povrchu sondy.

Solar Orbiter
Úkolem této sondy, která je prvním zástupcem střední třídy evropských projektů, je zkoumat Slunce z velké blízkosti s hlavním důrazem na projevy slunečního větru. Sonda by měla odstartovat na začátku roku 2019 a jejím úkolem je pomoci pochopit, jak Slunce vytváří heliosféru a lépe pochopit procesy, mezi jevy na povrchu Slunce a děním ve slunečním větru.

Vědecké přístroje této sondy mají za úkol vytvořit co možná nejpodrobnější obraz lokálních podmínek z hlediska plasmatu, nabitých částic a elektromagnetismu s velmi dobrým časovým a prostorovým rozlišením. Navíc zde budou i kamery a koronografy pro sledování jevů v okolí Slunce v širokém spektru – od viditelné části přes část ultrafialovou až po část rentgenovou.

Přístroj SWA je dílem mezinárodního konsorcia a podílí se na něm kromě italských, francouzských, britských a amerických institucí i Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy. Tento přístroj bude mít čtyři základní bloky a Češi se podílí na tom, který se označuje PAS. Jeho úkolem je zajistit dvou a trojrozměrné rozdělení rychlostí protonů a alfa částic slunečního větru s vysokým časovým rozlišením. „Česká deska“ bude hned nahoře a bude zajišťovat napájení pro kanálkové násobiče, přijímat a zesilovat signály z těchto násobičů a předávat je dál.

Přístroj RPW tvořený trojicí antén a magnetometrem bude měřit elektromagnetické pole v meziplanetárním prostoru a studovat radiové emise ze Slunce. I tento přístroj vyvíjí mezinárodní konsorcium a Česká republika (konkrétně Ústav fyziky atmosféry Akademie věd) pro něj zajistí desku pro zařízení zvané TDS (Time Domaine Sampler). Tento díl bude zajišťovat měření vln ve slunečním větru a také detekovat částice meziplanetárního prachu, k čemuž využije napěťové pulsy v anténách.

Ústav fyziky atmosféry Akademie věd se podílí i na dalších dvou přístrojích pro tuto sondu. Prvním z nich je STIX – rentgenový spektrometr, který má přinést informace o čase, umístění, intenzitě a spektru urychlených elektronů, ale i o horkém plasmatu. Posledním přístrojem s českou účastí na této sondě je koronograf METIS. Ten bude simultánně pořizovat snímky sluneční koróny ve viditelné, ultrafialové, extrémně ultrafialové části spektra. METIS má poskytnout dosud nevídanou přesnost z hlediska časového určení a prostorového rozlišení. Měl by odhalit strukturu a dynamiku procesů ve sluneční koróně ve vzdálenosti 1,4 – 4,1 slunečních průměrů.

ExoMars 2020
V roce 2020 vyrazí k Marsu druhá část evropsko-ruského projektu ExoMars s přídomkem 2020. Bude se skládat ze dvou částí – ruské přistávací plošiny, která má zajistit měkké dosednutí na povrchu rudé planety a z evropského vozítka, které z plošiny sjede a vyrazí brázdit povrch Marsu, na kterém bude pátrat po stopách dávného života.

Na této misi poutá (právem) většinu pozornosti právě rover, protože může odpovědět na otázku, zda na Marsu byl život. Českou republiku ale více zajímá přistávací plošina, která sice bude po přistání nehybná, ale to neznamená, že by nebyla zajímavá. Inženýrům se totiž při jejím návrhu podařilo uspořit několik set gramů na její hmotnosti. Každý gram je ve vesmíru ohromně cenný a dvojnásob to platí na povrchu cizích planet. Než aby zůstaly tyto volné gramy ležet ladem, naskytla se možnost nabídnout je vědcům na celém světě.

Odborníci nakonec vybrali šest přístrojů a mezi nimi byl i projekt předložený Ústavem fyziky atmosféry Akademie věd – jeho přístroj WAM analyzující elektromagnetické vlny byl vybrán, aby se podíval na povrch Marsu. Už jen to, že se český přístroj podívá na takto lukrativní místo, je velmi potěšující, ale ještě lepší je, že ačkoliv bude WAM malý, může přinést velmi zajímavé objevy. Přístroj bude zkoumat elektromagnetické vlny, které se na Marsu nachází. Půjde o první výzkum tohoto druhu, takže vědci sami nevědí, co všechno mohou objevit. Těší se třeba na studování magnetických anomálií, nebo vliv kosmického počasí.

Jednou z hlavních výzev je to, že se WAM pokusí vůbec poprvé přímo na Marsu ověřit, zda v prachových bouřích a větrných vírech existují bleskové výboje. Další výzkum se zaměří na studium možností šíření radiových vln z meziplanetárního prostředí až na povrch Marsu. WAM by měl fungovat minimálně po dobu jednoho marsovského roku, což odpovídá dvěma rokům pozemským.

Projektů, na kterých se podílí Česká republika, je samozřejmě mnohem více – od účasti na francouzské družici Taranis, přes ruské mise Luna 25 a 26 až po evropskou misi Proba-3. Mnoho zajímavých informací najdete v níže přiloženém videu, které jsme natočili na podzim roku 2015 na tiskové konferenci České kosmické kanceláře v Praze a ze které jsem při psaní tohoto článku často čerpal.

Stejně tak jako se léto již pomalu začíná chýlit ke konci, znamená to i konec našeho seriálu TOP5, který vychází již třetí rok za sebou vždy v pátek o letních prázdninách. Jelikož příští pátek už spadá do září, znamená to, že náš seriál ukládáme ke spánku. Stejně jako v minulých letech ani dnes nevíme, zda jej příští rok oživíme, nebo ne. Témat totiž s každým ročníkem ubývá a neradi bychom se dostali do fáze, kdy by se nedostatek témat projevil na kvalitě článku. V redakci dáme příští rok hlavy dohromady a poradíme se nad tím, zda Vám Top 5 naservírujeme i v létě 2018. Co ale vím jistě je to, že bych Vám chtěl upřímně poděkovat za to, kolik pozornosti jste našemu tradičnímu letnímu seriálu věnovali. Opravdu si vážíme každého přečtení, děkujeme!

Zdroje informací:
https://www.youtube.com/
http://www.astro.cz/
http://sci.esa.int/solar-orbiter/
http://www.astrovm.cz/
http://www.czechspace.cz/
ftp://ftp.gfz-potsdam.de/
http://sci.esa.int/
http://meetingorganizer.copernicus.org/
https://www.observatory.cz/
http://www.czechspace.cz/
http://exploration.esa.int/
https://en.wikipedia.org/
http://www.czechspace.cz/
http://www.astro.cz/

Zdroje obrázků:
https://i.ytimg.com/vi/oEJcyDxXaV4/maxresdefault.jpg
http://biosputnik.imbp.ru/download/pic5/Bion-M1_return_008.jpg
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/ACES.jpg
http://www.czechspace.cz/…/public/image002_1.jpg?itok=utgidMnU
http://www.esa.int/…/exploring_jupiter/17065944-1-eng-GB/Exploring_Jupiter.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/c/ca/SolarOrbiter.jpg
http://sci.esa.int/science-e-media/img/48/Solar_Orbiter_payload_annotated.jpg
http://www.astro.cz/images/obrazky/original/098466.jpg
http://exploration.esa.int/…/2015/ExoMars_2018_surface_platform_290w.jpg