Jako když rozbalujete dáreček – podobný pocit zažívají fandové kosmonautiky vždy, když se nějaká sonda blíží k objektu, který jsme ještě nikdy dříve neměli možnost spatřit zblízka. Je jedno, zda je tím objektem trpasličí planeta, asteroid či kometa – vždy s sebou tato přibližovací fáze nese úžasný nádech odkrývání tajemného hávu a každý týden se můžeme těšit na stále podrobnější snímky. Letos tento úžasný pocit zažijeme hned v trojitém měřítku – neustále se zlepšující fotky neznámých světů nám nabídnou japonská sonda Hayabusa 2 a americké OSIRIS-REx a New Horizons. Dnes se blíže podíváme na japonského průzkumníka, který míří vstříc asteroidu Ryugu.
Zdroj: http://spaceflight101.com
Na konci února se tato sonda vůbec poprvé podívala směrem, kde leží cílový asteroid a snímkování pomocí palubního přístroje Telescopic Optical Navigation Camera bylo úspěšné. V krátké zprávě jsme Vás o této fotce informovali, ale dnes se na celou událost podíváme podrobněji. Pro veřejnost je hezké, že se dočkala první fotky asteroidu Ryugu ze sondy Hayabusa 2, ale onen světlý bod je moc malý na to, abychom z něj něco vyčetli. Fotka je tedy mnohem významnější pro inženýry, kteří ověřili dobrý stav snímkovacího přístroje. V dalších týdnech a měsících totiž budou tyto fotky velmi důležité pro řízení přibližovacích manévrů.
První snímek vznikl na vzdálenost více než milion kilometrů – pro lepší představu Měsíc obíhá od Země zhruba 350 000 kilometrů, takže je jasné, že kamera nemohla vyfotit nic podrobného. Postupně se však bude kvalita snímků zlepšovat, protože už v červnu má sonda dorazit ke svému cíli. Začne tím rok a půl dlouhá výzkumná fáze, během které sonda vysadí na povrch několik přistávacích modulů a vypustí i impaktor, který vyvrhne část povrchového materiálu. Velkým finále bude sestup k asteroidu a odběr vzorků pro jejich návrat k Zemi v prosinci 2020.
První fotka asteroidu Ryugu vznikla 26. února, tedy 1181 dní po startu sondy Hayabusa 2, ke kterému došlo 3. prosince roku 2014 na raketě H-IIA. Sonda vážící 590 kilogramů se vydala na tři a půl roku dlouhou cestu k asteroidu typu C s průměrem 920 metrů. Vědci doufají, že by tento objekt mohl nést vědecké informace o podmínkách při vzniku sluneční soustavy. Raketa při startu udělila sondě rychlost 11,8 km/s vůči Zemi a Hayabusa 2 se dostala na oběžnou dráhu kolem Slunce.
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Mezi březnem a zářím 2015 dokončila sérii korekčních zážehů iontového motoru s celkovou délkou 547 hodin, díky kterým se 3. prosince vrátila k Zemi pro gravitační nakopnutí. Průlet ve vzdálenosti pouhých 3090 kilometrů znamenal, že si sonda od naší planety půjčila část pohybové energie, což ji na oběžné dráze kolem Slunce urychlilo a poslalo vstříc asteroidu Ryugu. Během průletu navíc mohli vědci zkalibrovat přístroje na sondě, protože se s jejich pomocí snímkoval cíl s velmi dobře prozkoumaným složením.
I po průletu kolem Země však musela sonda použít své iontové motory ke korekcím dráhy. Asteroid Ryugu totiž obíhá kolem Slunce po protáhlé dráze – v nejbližším bodě své dráhy je od Slunce vzdálen 0,96 astronomických jednotek a v nejvzdálenějším bodě je od Slunce 1,42 astronomických jednotek daleko. V této fázi se testovala třeba dálková komunikace přes anténu v pásmu Ka a ani iontové motory nezahálely. Mezi březnem a květnem 2016 fungovaly po celkovou dobu 794 hodin, aby změnily rychlost o 127 m/s. Následovala ještě drobná korekce upravující rychlost o 40 cm/s a pak si mohly motory na několik měsíců odpočinout.
Zdroj: http://spaceflight101.com
Další fáze korekcí přišla mezi listopadem 2016 a květnem 2017, kdy se použily tři ze čtyř motorů. Jejich zážehy trvaly celkem 2 558 hodin a změnily rychlost sondy o 435 m/s. Zážehy tří motorů přišly ke slovu opět 10. ledna letošního roku, čímž začala vzdálená přibližovací fáze, která potrvá až do začátku června. Skončí až ve vzdálenosti 2500 kilometrů, kdy začne finální přibližovací fáze. Do června tedy sonda zpomalí o dalších 400 m/s, což si vyžádá 2700 hodin činnosti motorů.
Zdroj: http://spaceflight101.com/
26. února, když sondu a asteroid dělilo 1,3 milionu kilometrů, sonda otočila svou teleskopickou kameru ONC-T vstříc asteroidu Ryugu a pořídila skoro 300 snímků. Část z nich byla o den později odeslána k Zemi, kde na nich odborníci našli tečku deváté magnitudy – asteroid Ryugu. Snímky z ONC-T tak odborníkům poskytly nezávislé potvrzení toho, že sonda je na správné příletové dráze k asteroidu. Až doposud totiž spoléhali jen na sledování pomocí radiových signálů ze sondy a tak bylo vhodné ověřit správnost trajektorie jinou metodou.
Na začátku června začne sonda spoléhat na snímky ze tří optických navigačních kamer. Na základě jejich analýzy vzniknou relativní navigační data, podle kterých budou moci odborníci plánovat finální přibližovací manévry. Nejprve se sonda dostane na průzkumnou dráhu ve výšce 20 kilometrů, což je zatím předběžně plánováno na 5. července. Následovat bude klesání krůček po krůčku na nižší oběžné dráhy. Po dráze ve výšce 20 kilometrů přijde oběžná dráha pět kilometrů nad povrchem a následně přijde sestup do výšky pouhého jediného kilometru. Z této vzdálenosti už budou palubní přístroje schopné pořídit velmi detailní měření, přičemž se spoléhá hlavně na dvojici infračervených spektrometrů, které budou kromě chemického složení studovat i energetickou bilanci tělesa.
Zdroj: http://spaceflight101.com
Nejdůležitější součástí sondy je systém pro odběr vzorků, který odebere malé množství materiálu z povrchu během až tří sestupů a dotyků s asteroidem. Sonda bude při sestupech spoléhat na velmi přesný navigační systém, který umožní kontakt jen po krátkou dobu, která stačí na vystřelení projektilu a odebrání vzorků.
Sonda také nese čtveřici landerů – desetikilogramový MASCOT vznikl v Evropě a bude studovat chemické složení látek na povrchu a jeho vlastnosti, landery MINERVA se postarají o fotky a měření teploty. Za zmínku stojí, že všechny landery na povrchu několikrát poskočí, aby mohly provést měření na různých místech asteroidu.
Velmi atraktivním nákladem je i impaktor, který bude vystřelen proti asteroidu. Po dopadu se aktivuje výbušnina, která by měla odkrýt podpovrchový materiál, který by později mohla mateřská sonda odebrat. Součástí impaktoru bude i oddělitelná kamera, která by měla natočit celý průběh vizuálně atraktivního manévru.
Tím, že mise počítá s velkým množstvím těsných přiblížení k povrchu, nebo s vypuštěním několika landerů a impaktoru, stává se Hayabusa 2 jednou z nejkomplexnějších misí současnosti. Velkou výzvou také bude doslova nacpat všechny plánované úkoly do pouhých 18 měsíců, které sonda u asteroidu stráví. První těsné přiblížení/dotyk s povrchem a vypuštění landeru by mohlo přijít už v září/říjnu. Následovat by mohla krátká přestávka a v únoru 2019 může přijít druhý dotyk s povrchem. Vypuštění impaktoru je plánováno na březen/duben a třetí dotyk o měsíc později. K odletu od Ryugu by mělo dojít v prosinci 2019 a následovat bude rok dlouhý návrat na Zemi zakončený přistáním návratového pouzdra v Austrálii.
Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/…/uploads/2018/03/67ab02d97d6b158f66eaece2589afeb6.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/2018/03/Ryugu_firstlight_20180228_NN_shift_CR2-1.jpg
http://spaceflight101.com/hayabusa-2/wp-content/uploads/2018/03/renzoku2.jpg
http://spaceflight101.com/hayabusa-2/wp-content/uploads/2018/03/hayabusa2orbits.jpg
http://spaceflight101.com/hayabusa-2/wp-content/uploads/sites/58/2017/01/2311622_orig.jpg
http://spaceflight101.com/hayabusa-2/wp-content/uploads/sites/58/2017/01/5482225_orig.jpg
Vypadá to, že letos se nudit nebudeme. Tyto mise jsou opravdu jako čekání na vánoce 🙂 Zajímavé jsou i ty údaje o činnosti iontovych motorů. Člověk si tak říká co by dokázaly s pořádným zdrojem energie v řádu stovek kilowatu až megawatu. Díky za článek.
Cituji:
„26. února, když sondu a asteroid dělilo 1,3 milionu kilometrů, sonda otočila svou teleskopickou kameru ONC-T vstříc asteroidu Bennu a pořídila skoro 300 snímků. Část z nich byla o den později odeslána k Zemi, kde na nich odborníci našli tečku deváté magnitudy – asteroid Bennu.“
asteroid Bennu
Nezapletl se do článku jiný asteroid.
Jasně, že má být Ryugu. Ale setkání s Bennu nás letos čeká také, takže se nelze moc divit. Hektický rok 🙂
Máte pravdu, zapletl. Chybu jsem už opravil a díky za upozornění.
zaujaly mne dve veci
1) ze takovy maly asteroid necely 1 km v prumeru ma vubec nejakou gravitaci aby se na nem dalo „hopsat“
2) ze jestli to chapu dobre moc velkych asteroidu se v blizkem vesmiru nepotuluje (dobra zprava), jinak by si asi vedci vybrali nejaky vetsi.
název vychází z prastaré japonské pověsti „Urashima Taro“. Hrdina báje rybář Taro Urashima nejdříve zachraňuje želvu a navrací jí do vody. Brzy se dozvídá, že samotná želva byla dcerou císaře moře, který mu chce osobně poděkovat. Jiná obří želva dá hrdinovy schopnost pod vodou dýchat pomocí žaber a vydává se s ním na dno moře k podvodnímu paláci dračího boha (Ryugu). Zde potkává samotného císaře a pozná krásnou princeznu Otohime, která byla onou zachráněnou želvou.
Stráví spolu v paláci nakonec 3 dny než hrdina pocítí stesk a chce se vrátit do své vesnice, aby mohl vidět stárnout svou matku. Princezna je smutná, ale přesto Taro Urashimovi pomáhá v návratu a na pomoc před nebezpečím mu daruje záhadnou truhlu, kterou však nesmí nikdy otevřít. Brzy na to se ocitá zpět ve vesnici, ale nic není jako dřív. Nenachází matku, ani lidé ho už nepoznávají. Netrvá dlouho a hrdina zjišťuje, že uplynulo již celých 300 let od chvíle kdy zmizel v moři. Zasažen zármutkem. Bezmyšlenkovitě otvírá truhlu, ze které se vyvalí bílí kouř a promění ho na starce… Smutný a sladký hlásek ve kterém rozpozná princeznu mu od moře tiše šeptá „já ti říkala, neotvírej tu truhlu. Bylo v ní tvé staří“…
Jak je u bájí zvykem, podobný příběh bychom našli také u jiných kultur. Zajímavostí je, že japonský znak pro hlavního hrdinu se v běžné řeči používá jako metafora pro někoho, kdo se cítí ztracený ve světě, který se mění bez něj. Neboli pro někoho kdo „nejde s dobou“… Krásný příběh.
V celé pověsti dominuje voda a právě voda byla hlavním důvodem proč byla planetka 1999 JU3 nazvaná Ryugu. Předpokládá se, že pod nánosem kamenů se na ní může skrývat voda, po které bude sonda Hayabusa 2 také pátrat a proto ten odkaz na podvodní palác. Záhadná truhla pak odkazuje na návratové pouzdro japonské sondy, které v sobě ponese záhadný materiál a pokud vše půjde podle plánu navrátí se sním zpět na Zemi. Podobně jako se hrdina příběhu vrací do své vesnice v jiném čase…
Jiné zajímavosti: Podle tohoto příběhu, byl natočen v Japonsku již v roce 1918 krátký anime film, který byl nalezen v roce 2008 v jednom zapadlém starožitnictví ve městě Osaka. Příběh se později dočkal také moderního zpracování a je nedílnou součástí japonské kultury.
Hezké. Takže ten asteroid už prostě Japonci berou za svůj a proto si zrovna jeho vybrali za cíl své sondy.
Hayabusa 2 nestartovala k Ryugu. Planetka se ještě skoro rok po startu sondy jmenovala jen 1999 JU3. Teprve během letu ji Japonci přejmenovali a tudíž jméno nebylo mutivací k volbě cíle. A Japonci s oblibou odkazují na různé pověsti a pohádky ze své kultury. Viz třeba Kaguya, Okina, Ouna.
Je to spíš detail, ale pro úplnost: jméno planetky může navrhnout pouze její objevitel (případně tým, který spravuje robotický dalekohled) a schválit ho musí Mezinárodní astronomická unie. Planetka 1999 JU3 byla objevena americkým dalekohledem LINEAR, takže Japonci ji přejmenovat nemohli. Ale zcela jistě ten podnět na jméno od Japonců vzešel, a tým LINEARu na základě jejich podnětu potom toto jméno navrhl.
Obdobná situace se odehrála i u předchozí sondy Hayabusa. Její cíl, planetku Itokawa, což je taky japonské jméno, také objevil LINEAR.
1) úniková rychlost (což je veličina, na níž si sílu gravitace lze trochu „lidsky“ představit) z povrchu kilometrového asteroidu je asi 1 cm/s. To je hodně pomalu, ale pokud „hopsací“ mechanismus bude udělovat landeru rychlost menší, tak lander neodletí pryč.
2) planetek větších než 1 km je na dráze blížící se dráze Země cca 900 (největší z nich má necelých 40 km v průměru). Ale nejdůležitějším kritériem pro výběr vhodné planetky není její velikost, ale její dráha. Hledá se vždy taková planetka, která umožňuje vhodný kompromis mezi dobou letu sondy k ní a energetickými nároky, které k tomu budou potřebné.
Díky za pěkný a podrobný a potřebný článek. Hayabusa 2 zůstávala poněkud ve stínu OSIRIS-REx. Přitom má náročnější program. Už se nemohu dočkat obou těchto akcí.
Rádo se stalo. Bude to opravdu hodně nabitý rok a jsem sám zvědavý, jak se nám podaří zpracovávat všechna ta kvanta novinek. 🙂
Stejne mi to hlava nebere ceho je lidstvo schopno dokazat. Trefit se na takovou vzdalenost na kilometrovy sutr
Je to opravdu velký úspěch, ale nebylo by to možné bez průběžného manévrování. Není to jako když například hráč vystřelí puk nebo míč na bránu. Raketa sice udá hlavní směr, ale sonda během své cesty provádí korekce, kterými postupně zpřesňuje příletovou dráhu k cíli. Ale tím samozřejmě neklesá náš obdiv k těm, kteří tohle dokážou.
Přesně zamířit už umíme dost dlouho, nicméně program sondy je až neuvěřitelný. Před tvůrčí invencí a nápady asiatů člověk musí opravdu smekat. Je to opravdu trochu jiná civilizace. A Japonské sondy jsou vždy úžasné. No, snad se brzo dočkáme i vzorků z odvrácené strany měsíce. Pak nás potěší i číňané, doufám.
Pre upresnenie – sonda Chang´e 4 má pristáť na odvrátenej strane Mesiaca ale nebude tam odoberať vzorky. Naopak, sonda Chang´5 má odoberať vzorky ale na privrátenej strane Mesiaca. Odobratia vzoriek z odvrátenej strany Mesiaca by sme sa mali dočkať až pri sonde Chang´e 6.
Zaujala mě formulace, že ‚…oběžná dráha pět kilometrů…‘
Stane se tedy H2 družicí té planetky? Přiznám se, že jsem si společný let představil spíše jako něco jako let ve formaci.
Ano, v určité vzdálenosti už bude sonda kolem asteroidu obíhat. Přesná výška, kde už to přestane být let ve formaci a začne působit gravitace se obvykle neví dopředu. Třeba u Rosetty to bylo někde ve výšce kolem 20 – 25 km.
Ten pohybový systém je skvělý 🙂
No nevím. Když tak koukám na tu animaci dopadu té „bedny“ na povrch asteroidu, tak mě zaráží hned dvě věci. Ta bedna nějak náhodně dopadne a najednou začíná pracovat s tím, že je evidentně natočená přesně tak jak je potřeba. Je snad souměrná a nezáleží tedy na kterou z těch dvou největší stran dopadne? A věc číslo dvě. Ten povrch je v té animaci až ideálně rovný. Po tom co zažila Roseta s chudákem Philae na povrchu toho jádra komety, kdy ten povrch byl rozrýpaný jak nebezpečné ledovcové pole s obrovskými trhlinami a obřími skalami bych tedy tak optimistický ohledně rovinnosti povrchu asteroidu tedy nebyl.
No vsak prave proto tam maji ten pohybovy aparat („mobility mechanism“) 😀
Jinak vnitrek a usporadani pristroju v sonde je docela dobre v animaci znazorneno. Osobne si myslim ze tohle usporadani a pohyb je lepsi nez byl u Philae, ale zase Philae mel vrtat, proto potreboval byt ukotveny, tady se nic vrtat nebude tak muze byt jen tak „volne pohozena“ 😀
Také na 67P se našla celkem rovná místa a na jednom takovém měl přistát Philae a ukotvit se. A řekl bych, že povrch asteroidů bývá výrazně méně členitý než povrch komet. MASCOT bude sice opravdu jen tak „pohozen“, ale bude to z výrazně menší výšky než Philae a navíc Ryugu je asi čtyřikrát menší než 67P, takže ani dopadová rychlost by nemusely být velká (na druhou stranu ani nižší gravitace příliš nepřispěje k ustálení). Navíc u MASCOTa se s nějakým tím odrazem předem počítá, což u Philae nebylo a jen kousek mu po odrazu zbýval k únikové rychlosti. A pokud jde o náhodnou polohu po dopadu, na animaci je znázorněna možnost otočení modulu a konstruktéři určitě počítali s možností jakékoliv polohy.
Už se těším, tohle bude hodně zajímavá mise, obzvlášť ten výbuch. Navíc ještě drobné „skákající“ krabice a návrat vzorků na zemi, to je opravdu bohatý program, doufám že se vše zdaří.
Podle obrázku dráhy se mi zdá že Ryugu má nemalý sklon k ekliptice a manévr u země slouží také ke změně sklonu dráhy sondy.
Vynikajúci článok, ako aj samotná sonda! 🙂
Díky za pochvalu. 😉
Ahoj, dotaz.
Jak dlouho bude sedat prach z toho výbuchu v té pidi gravitaci? Nezanesou se jim solární panely?
Asteroid má jen slabou gravitaci, takže odvržený materiál získá únikovou rychlost a nesedne na povrch už nikdy – tedy alespoň jeho velká část.
Aha, děkuji.
Jste skvělý web a děkuji za parádní články:-)
Není zač, my děkujeme za pochvalu i za to, že se k nám rád vracíte. 😉