Když se v kosmonautice řekne Lagrange, každý si asi vzpomene na librační centra v soustavě dvou hmotných objektů, které ve svém díle definoval francouzský matematik a fyzik Joseph Louis Lagrange. Za pár let si ale budeme zřejmě muset zvyknout, že tento název ponese i kosmická sonda, kterou připravuje evropská kosmická agentura. Jak si ukážeme na dalších řádcích, tak jméno nedostala náhodu a bude mu dělat čest – s libračními, nebo chcete-li Lagrangeovými, body totiž bude mít společného víc než dost.

Slunce dodává naší planetě teplo a světlo, bez kterých by tu nemohl existovat život. Ale na světě není nikdy nic jednoznačně černé nebo bílé – proto i život v těsné blízkosti hvězdy s sebou přináší i určité nevýhody. Pokud bychom do vesmíru dostali družici, která by sledovala rychle se měnící sluneční aktivitu, mohli bychom tato data použít k včasnému varování před potenciálně nebezpečnými účinky kosmického počasí. A mise Lagrange by měla mít právě tento úkol.

Po většinu času se Slunce chová normálně a do svého okolí uvolňuje stabilní a očekávatelná množství tepla a světla. Sluneční aktivita však neovlivňuje pouze počasí v naší atmosféře, ale i podmínky v okolí Země, pro což se vžil výraz kosmické počasí. Kromě toho, že ze Slunce neustále vychází proud nabitých částic, tak naše hvězda také čas od času vyvrhne do svého okolí miliardy tun materiálu – dochází k takzvaným výronům koronální hmoty alias CME (coronal mass ejection).

Tato ohromná oblaka hmoty většinou minou Zemi, ale pokud se k naší planetě dostanou, dokáží nepříjemně narušit neviditelnou ochrannou bariéru magnetického pole a horních vrstev atmosféry. Při své destruktivní činnosti mohou výrony koronální hmoty ohrožovat družice na oběžné dráze, na kterých naše civilizace stojí, ale mohou poškodit i pozemní elektrické, datové či komunikační sítě. Možnost získat před těmito jevy včasné varování by tedy byla velmi užitečná. Nedávná studie odborníků z Evropské kosmické agentury odhadla výši škod v Evropě z jediné podobné extrémní události na 15 miliard euro.

Dokonce i mírné narušení kosmického počasí dokáže ovlivnit elektrická vedení, která zásobují naše domy, školy, nemocnice a další složky civilizace nezbytnou energií. V případě včasné výstrahy by mohli třeba operátoři elektrických sítí provést kroky k ochraně rozvodů a zabezpečení jejich fungování. „Jedním z nejlepších způsobů, jak pozorovat rychle se měnící sluneční aktivitu je vypustit sondu na dráhu trochu dál od přímé spojnice Slunce a Země. Taková sonda by mohla pozorovat i místa slunečního povrchu, ještě než se otočí naším směrem,“ říká Juha-Pekka Luntama, který zodpovídá za kontrolní středisko kosmického počasí v německém Darmstadtu.

Na začátku článku jsem zmínil librační centra alias Lagrangeovy body. V každé soustavě dvou těles (třeba Slunce – Země nebo Země – Měsíc) existuje pět těchto bodů, ve kterých se vyrovnávají gravitační a odstředivé síly soustavy obou těles. Družice umístěná do tohoto bodu pak nemění vůči soustavě svou polohu. Pro účely dnešního článku se zaměříme hlavně na pátý librační bod označovaný též L5 soustavy Slunce – Země. Ten totiž leží na oběžné dráze Země kolem Slunce a našli bychom jej 60° za naší planetou. Jde tedy o ideální místo pro sledování výronů koronální hmoty z míst, kam ze Země nevidíme. Z bodu L5 bychom tedy mohli získat ona potřebná data pro včasnou výstrahu. Odborníci by třeba získali lepší představu o rychlosti a směru výronu.

„Od roku 2017 probíhá fáze A/B1 a zároveň paralelně příprava technologií vědeckých přístrojů (alespoň do TRL 6 před začátkem fáze C/D). V druhé polovině roku 2019 by mělo být vydáno ISRR, mimo jiné jako podklad pro Radu ESA na ministerské úrovni, kde se bude rozhodovat o pokračování mise. Pokud vše půjde podle plánu, vypuštění sondy proběhne na konci roku 2023,“ informuje Michal Václavík z České kosmické kanceláře.

„Librační bod L5 je vynikající místo pro evropskou misi studující kosmické počasí, protože nám přináší předběžné pohledy na to, co se děje na Slunci,“ říká Luntama a dodává: „Taková sonda by nám umožnila získat klíčová data, která nám pomohou objevit výrony směřující k Zemi a pomohou zlepšit naše předpovědi toho, kdy výron dorazí k Zemi. Mohli bychom získat pokročilé znalosti o aktivních oblastech Slunce.“ Evropská kosmická agentura nyní provádí studie, které by měly tento koncept prověřit. Čtyři evropská průmyslová a vědecká konsorcia vytváří koncepty na misi, která by měla pracovat v libračním centru L5 soustavy Slunce – Země. Z předložených návrhů by měla agentura za zhruba 18 měsíců vybrat finální design.

Zdroje informací:
https://www.esa.int/
http://forum.kosmonautix.cz/

Zdroje obrázků:
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a011000/a011095/304-171_Lighten_Blend_Crop.jpg
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a011000/a011095/304-171_Overlay_Blend.jpg
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a011000/a011095/CME_SDO_still.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1083px-Lagrange_points2.svg.png