Evropská vědecká sonda Solar orbiter protne v nejbližších hodinách dráhu komety ATLAS. Letos vypuštěná sonda původně v této fázi neměla sbírat vědecké informace, ale pozemní specialisté nakonec této mimořádné příležitosti využijí. Ujistili se, že čtyři nejunikátnější vědecké přístroje na palubě sondy budou připraveny na toto nečekané setkání. Sonda Solar orbiter byla vypuštěna 10. února letošního roku na raketě Atlas V. Od té doby (s výjimkou krátkého období, které zavinila pandemická protiopatření) prováděli vědci a inženýři série zkoušek, které jsou součástí uvádění všech palubních systémů do provozu.

Dokončená sonda Solar Orbiter před odesláním na Floridu.
Zdroj: http://www.esa.int

Dokončení této přípravné fáze bylo plánováno na 15. června, aby byla sonda při svém prvním průletu perihelem (nejnižším bodem od Slunce) v polovině června plně funkční. Zjištění o možnosti setkání s kometou ale změnilo plány a odborníci tak museli svou činnost trochu urychlit. Není se co divit – průlet sondy ohonem komety je skutečně vzácná událost – v celé historii víme jen o šesti případech, kdy se to povedlo sondám, které nebyly určeny k výzkumům komet.

Jak uvádí Geraint Jones z UCL Mullard Space Science Laboratory ve Velké Británii, první náhodný průlet ohonem komety objevil v roce 2000. Tehdy analyzoval data ze sondy Ulysses, která studovala Slunce. Zaujalo jej výrazné narušení údajů naměřených v roce 1996. Jones se touto anomálií dále zabýval a později publikoval studii, podle které sonda v té době prošla ohonem komety Hyakutake, které se tehdy přezdívalo „Velká kometa roku 1996“. Krátce po tomto oznámení prolétla sonda Ulysses ohonem další komety a třetí takový průlet potkal stejnou sondu v roce 2007.

Na začátku května Jones zjistil, že během pár týdnů se bude Solar orbiter nacházet asi 44 milionů kilometrů za kometou C/2019 Y4 (ATLAS). Na nic nečekal a okamžitě kontaktoval příslušný tým. Sonda Solar orbiter je vybavena souborem deseti přístrojů, které sledují jak podmínky v okolí sondy, tak i vzdálenější jevy. Hlavním úkolem Solar orbiteru je studovat Slunce a tok nabitých částic, který vypouští do svého okolí a který známe jako sluneční vítr.

Přístroje na sondě Solar orbiter.
Zdroj: https://www.esa.int/

Ačkoliv to nikdo předem neplánoval, tak čtyři palubní přístroje studující podmínky v okolí sondy se dají perfektně využít pro výzkum kometárního ohonu. Díky tomu, že sledují podmínky kolem sondy, mohou prozradit cenné informace o zrnkách prachu, nebo elektricky nabitých částicích, které kometa vyloučila ze svého povrchu. Právě tyto uvolněné částice vytváří dva typické ohony komet – prachový ohon kopíruje oběžnou dráhu komety a iontový ohon míří přímo od Slunce.

Vizualizace sondy Solar orbiter.
Zdroj: https://www.esa.int/

Solar orbiter by měl proletět iontovým ohonem komety ATLAS na přelomu 31. května a 1. června. Ohon prachový by pak měla protnout 6. června. Pokud bude iontový ohon dostatečně hustý, mohl by palubní magnetometr MAG zaznamenat rozdíly meziplanetárního magnetického pole díky jeho interakci s ionty z ohonu. Přístroj SWA (Solar Wind Analyser) by zase mohl přímo zachytit některé částice z tohoto ohonu.

Až Solar orbiter zkříží svou dráhu s prachovým ohonem, bude opět záležet na jeho hustotě, která se odhaduje jen stěží. Je však možné, že jedno nebo i více prachových zrnek zasáhne sondu rychlostí v řádu desítek kilometrů za sekundu. To pro sondu nepředstavuje žádné významnější riziko, jelikož droboučká zrníčka se při dopadu vypaří a vytvoří malý obláček elektricky nabitého plynu – plazmatu. Tyto obláčky by mohl detekovat přístroj RPW (Radio and Plasma Waves).

Vizualizace sondy Solar Orbiter u Slunce.
Zdroj: http://sci.esa.int

„Nečekaná setkání jako je tohle poskytuje celé misi unikátní příležitosti a výzvy, ale je to dobře! Šance jako je tahle, jsou součástí vědeckých dobrodružství,“ říká Günther Hasinger, ředitel vědeckých činností v ESA. Jednou ze zmíněných výzev byla skutečnost, že se původně nezdálo, že by přístroje mohly být v té době připraveny, jelikož procházely procesem uvádění do provozu. Nyní však díky mimořádnému úsilí členů příslušných týmů kolem vědeckých přístrojů i lidí z řídícího týmu, jsou všechny čtyři přístroje měřící podmínky v okolí sondy připravené. V době průletu budou aktivovány a mají sbírat vědecká data. Občas ale bude potřeba některý přístroj přepnout zpět do režimu uvádění do provozu, aby byl splněn výše zmíněný limit 15. června. „Díky těmto upozorněním jsme připraveni na cokoliv, co nám kometa ATLAS sdělí,“ říká Daniel Müller, hlavní vědecký pracovník mise Solar orbiter.

Další výzvu představuje samo chování komety. Ta byla objevena 28. prosince 2019 a během dalších měsíců zjasnila tak výrazně, až si odborníci začali říkat, zda by v květnu nemohla být pozorovatelná i pouhým okem. Bohužel pro pozorovatele se však kometa začala na počátku dubna rozpadat. Výsledkem bylo, že se jasnost komety výrazně snížila. V polovině května pak následoval další rozpad, který kometu ještě více „zneviditelnil“. To znamená, že poklesla i pravděpodobnost, že přístroje na solar orbiteru dokáží zaznamenat její projevy. Podle Jonese sice šance poklesy, ale za zkoušku to pořád stojí.

Rozpad komety ATLAS očima Hubbleova teleskopu.
Zdroj: https://www.esa.int/

„S každým přiblížením ke kometě se o těchto fascinujících objektech dozvíme něco nového. Pokud Solar orbiter zaznamená přítomnost komety ATLAS, budeme moci lépe zjistit, jak komety interagují se slunečním větrem. Mohli bychom například zjistit, zda reálné chování prachového ohonu koresponduje s našimi výpočetními modely,“ vysvětluje Jones a dodává: „Všechny mise, které se přiblížily ke kometám nám poskytnou další dílky velké skládačky.“ Jones je také hlavním vědeckým pracovníkem budoucí evropské mise Comet Interceptor, kterou mají tvořit tři sondy, jejichž start je plánován na rok 2028. Tyto specializované sondy mají provést mnohem bližší průlet kolem zatím neupřesněné komety, která bude vybrána z nově objevených objektů, až se start přiblíží, nebo klidně až po startu.

Harmonogram mise Solar orbiter
Zdroj: http://www.esa.int/

Ale zpět k Solar orbiteru. Ten je na oběžné dráze kolem Slunce a nachází se mezi oběžnými drahami Merkuru a Venuše. První průlet perihelem čeká sondu 15. června, kdy ji bude od Slunce dělit zhruba 77 milionů kilometrů. V dalších letech se má ke Slunci přiblížit ještě více – dostane se až pod oběžnou dráhu Merkuru – zhruba 42 milionů kilometrů nad povrchem Slunce. Kometa ATLAS zatím sama prolétává svým perihelem, kterým se podle výpočtů měla prosmýknout 31. května ve vzdálenosti 37 milionů kilometrů od naší hvězdy.

„Průlet ohonem je také fascinující z důvodu, že k němu poprvé dojde v takové blízkosti Slunce – jádro komety bude pod dráhou Merkuru,“ říká Yannis Zouganelis, zástupce hlavního vědeckého pracovníka mise Solar orbiter. Lepší porozumění prachovému prostředí nejvnitřnějších oblastí Sluneční soustavy je jedním z hlavních vědeckých úkolů sondy Solar orbiter. „Komety jako ATLAS, které se dostanou blízko ke Slunci, jsou zdrojem prachu ve vnitřní heliosféře. Tento výzkum nám tedy pomůže lépe porozumět kometám, ale i prachovému prostředí kolem naší hvězdy,“ popisuje Zouganelis. Sledování pozůstatků ledového tělesa místo spalujícího Slunce je zcela jistě překvapivým a nečekaným zahájením vědecké služby sondy Solar orbiter, ale tak už to někdy ve světě vědy bývá.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/Hubble_observation_of_Comet_ATLAS_on_23_April_2020.tif
http://www.esa.int/…/solar_orbiter_at_iabg/21114105-1-eng-GB/Solar_Orbiter_at_IABG.jpg
https://www.esa.int/…/21808954-1-eng-GB/Solar_Orbiter_Instruments.jpg
https://www.esa.int/…/solar_orbiter/20813939-1-eng-GB/Solar_Orbiter.jpg
http://sci.esa.int/science-e-media/img/f3/Solar_Orbiter_facing_the_Sun.jpg
https://www.esa.int/…/Hubble_captures_breakup_of_comet_ATLAS.tif
https://www.esa.int/…/Solar_Orbiter_journey_around_the_Sun.png