K Zemi se přibližuje japonská sonda Hajabusa 2 s materiálem odebraným z planetky Ryugu. Při setkání s naší planetou sonda na začátku prosince 2020 vypustí návratové pouzdro se vzorky z povrchu planetky. Návratová schránka přistane v australské poušti a samotná sonda bude pokračovat v cestě k další planetce. Kromě materiálu z Měsíce získaném díky sondě Čchang-e 5 by se začátkem prosince mohly do rukou vědců dostat i vzorky z planetky Ryugu. Jde o planetku s číslem 162173, která byla objevena v roce 1999. Jde o planetku patřící do skupiny Apollo. Má takovou dráhu, že je pro Zemi potenciálně nebezpečná.

Planetka Ryugu (zdroj JAXA)

Její průměr je okolo jednoho kilometru a při dopadu na Zemi by mohla udělat pěknou paseku. I to je důvod, proč je velmi důležité sledovat nejen její dráhu, ale je třeba poznat její přesné parametry i složení. Hodit se to může v případě, kdy bude reálně hrozit srážka planetky se Zemí a bude potřeba realizovat její odchýlení z původní dráhy nebo zničení. Znalost složení je důležitá i proto, že se o planetkách uvažuje jako o potenciálním zdroji surovin pro kosmickou výrobu.

Z vědeckého hlediska je tato planetka velmi zajímavá i proto, že jde o velmi temný objekt extrémně vzácného spektrálního typu Cb, který obsahuje materiály s vlastnostmi uhlíkových asteroidů běžného typu C i vzácného typu B. Mělo by jít o pozůstatek srážek velkých planetek (planetesimál). Mohl by tak poskytnout informace o původním materiálu, ze kterého vznikala Sluneční soustava, stejně tak o zdrojích uhlíku a organických látek v raných stádiích vývoje naší planety a vzniku života na ní.

Start rakety H-IIA se sondou Hajabusa 2 (zdroj JAXA).

Jméno planetka dostala v roce 2015 a právě i v souvislosti s expedicí sondy, a je to zmíněné Ryugu (Rjúgú). Tento název je v japonštině spojen s podmořským Dračím palácem Rjúgúdžo z japonských legend. V příběhu putuje do paláce na hřbetu želvy rybář, a při návratu sebou odnáší mýtickou schránku. Podobně jako se tomu stalo u sondy Hajabusa 2.

Sonda Hajabusa (1)

Sonda Hajabusa byla první, která dopravila vzorky materiálu z asteroidu. Startovala 9. května 2003. Jako většina sond zaměřených na průzkum planetek má iontové motory napájené elektřinou z fotovoltaických panelů. V květnu 2004 uskutečnila sonda průlet okolo Země s přiblížením až na 3725 km. Využila tak gravitačního praku pro urychlení cesty k planetce Itokawa (číslo 25143).

Snímek planetky Itokawa pořízený sondou Hajabusa (zdroj JAXA).

Dne 12. září 2005 se jí podařilo zakotvit u této planetky, sonda kolem ní neobíhala, ale držela se na stejné heliocentrické dráze. Pak začala podrobně zkoumat její tvar, strukturu a složení. Během první půli listopadu se nacvičoval kontakt sondy s povrchem planetky a odběr vzorků. Samotné nabrání vzorků pak proběhlo 19. listopadu 2005. Sonda nebyla konstruovaná na přistání, ale měla realizovat pouze přiblížení, při kterém by vystřelené drobné projektily vyvrhly mikroskopický materiál z planetky a ten by zachytilo odběrové zařízení. Odběr se sice nakonec podařil, ale jen v omezené míře a hmotnost odebraného vzorku složeného z mikroskopických částic byla hodně malá.

Záznam návratu pouzdra sondy Hajabusa s mikroskopickými částicemi z planetky Itokawa (zdroj NASA)

Sonda měla také malý přistávací modul MINERVA o hmotnosti pouhých 591 g. Bohužel se jej vlivem technické chyby nepodařilo vysadit na povrchu planetky a ulétl do volného vesmírného prostoru.

Po odběru vzorku se však projevila dne 27. listopadu řada technických problémů spojených s elektrickým zkratem a únikem paliva, které vedly ke ztrátě spojení se sondou. Spojení se podařilo obnovit 30. listopadu 2005. Během celého prosince se projevovaly technické problémy, které vedly k dalším ztrátám spojení se sondou. Technické problémy spojené s velmi silným podchlazení sondy a zamrznutím některých motorických komponent vedly k tomu, že se opuštění blízkosti planetky Itokawa značně zdrželo. Sonda musela počkat, až se dráha planetky přiblíží více ke Slunci a ohřeje se. K Zemi se tak Hajabusa vydala až během dubna až srpna 2008. Dne 13. června 2010 pak návratové pouzdro dopravilo na Zemi mikroskopická zrnka materiálu z planetky Itokawa. Při návratu se ověřilo přistání pouzdra v australské poušti, které se využije i u sondy Hajabusa 2.

Přistání návratového pouzdra sondy Hajabusa v australské poušti (zdroj JAXA)

V pouzdru bylo nakonec okolo 1500 mikroskopických kamenných částic z planetky Itokawa. Jejich rozměr byl většinou do 10 mikrometrů. Jejich složení odpovídá spektroskopickým měřením a dalším analýzám povrchu provedeným sondou u planetky. Potvrdila se tak příslušnost planetky k typu S. Zároveň odpovídá složení tomu, které pozorujeme u některých typů meteoritů. Potvrzuje tak jejich souvislost s asteroidy.

Sonda Hajabusa 2

Sonda Hajabusa 2 při odběru vzorků (zdroj JAXA).

Na základě zkušeností se sondou Hajabusa se připravil projekt Hajabusa 2. Sondu vynesla raketa H-IIA dne 3. prosince 2014 společně se sondou PROCYON. Ta se měla vydat k asteroidu s číslem 185851 (2000 DP107), bohužel ji však selhal iontový motor. Samotná Hajabusa 2 poté využila gravitační prak při opětném blízkém průletu okolo Země 3. prosince 2015 a vydala se na cestu ke zmíněnému asteroidu Ryugu. I tato mise intenzivně využívá iontové motory a bez nich by v dané podobě nebyla realizovatelná. Celkově má čtyři, i když se nepoužívají všechny současně. Dne 27. června 2018 se pak dostala do blízkosti planetky Ryugu. Sonda u ní zaparkovala tak, aby udržovala vzdálenost od asteroidu zhruba 20 km. Začala tím etapa zkoumání asteroidu, která trvala zhruba rok a půl.

Průlet okolo Země, která byla využita jako gravitační prak pro zrychlení cesty k planetce, dne 3. 12 2015 (zdroj JAXA).

Dne 21. září 2018 vysadila sonda na planetce modul MINERVA II-1 se dvěma vozítky s označením HIBOU (Rover-1A) a OWL (Rover-1B), třetí vozítko MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) bylo vysazeno 3. října. Další modul MINERVA II-2 obsahoval vozítko ROVER-2. Ten bohužel selhal před uvolněním ze sondy. Přesto byl uvolněn a posloužil ke gravimetrickým měřením před dopadem na povrch asteroidu po několika dnech.

Snímek pořízený přistávacím modulem MINERVA II-1B dne 22 září 2018 těsně před jeho vysazením na povrch planetky Ryugu (zdroj JAXA).

Právě vozítka ukázala, že v místech předpokládaného odběru vzorků není vhodný regolit. Proto se odběr odložil a proběhlo další zkoumání povrchu planetky. První odběr vzorků se tak uskutečnilo až 21. února 2019. Sestup sonda realizovala z parkovací pozice ve vzdálenosti 20 km od povrchu planetky, a to s velmi nízkou sestupovou rychlostí. V okamžiku, kdy se odběrová hadice dotkla povrchu planetky, vystřelil z ní tantalový projektil o hmotnosti 5 gramů s rychlostí okolo tří stovek metrů za sekundu. Náraz sloužil k tomu, aby se uvolnil materiál z povrchu a hubice sondy je mohla nasát. Pak sonda okamžitě zahájila vzdalování od povrchu planetky.

Před dalšími odběry byl využit impaktor, který začátkem dubna 2019 vytvořil umělý kráter a odhalil podpovrchové vrstvy. Impaktor je takovým malým dělem uvolněným sondou, které udělilo měděné desce s hmotností okolo 2 kg rychlost okolo 2 km/s a vytvarovalo ji při výstřelu zároveň do vhodného průbojného tvaru. Vytvořil se kráter s metrovými rozměry. Úspěch akce potvrdily i snímky malé automatické kamery DCAM3 vypuštěné sondou, která se zatím v době ostřelování planetky schovala na její opačné straně. Před následným odběrem se počkalo více než týden, než se vyvržený materiál usadil na povrchu planetky. Poslední odběr nakonec proběhl 11. července 2019.

Snímek sondy Hajabusa 2, která se přibližuje k Zemi, se podařilo pořídit pomocí Subaru Telescope Národní Astronomické Observatoře na Havaji 25. listopadu, kdy byla ve vzdálenosti 5,8 milionů kilometrů od Země (zdroj National Astronomy Observatory).

Planetku sonda opustila v listopadu 2019, v prosinci začaly opět pracovat iontové motory a Hajabusa se vydala na cestu k Zemi. A právě nyní se k domovské planetě blíží. Dne 25. listopadu 2020 se podařilo pořídit její snímky pomocí velkého teleskopu Subaru na havajské observatoři na hoře Mauna Kea s průměrem zrcadla 8,2 m.

Přistávací pouzdro uvolní sonda 5. prosince, a to pak přistane 6. prosince 2020 v australské poušti. Zopakuje se scénář s přistáním sondy Hajabusa, který je s Australany domluven a vyladěn. Sonda pouze předá pouzdro, které vypustí. Hned poté změní dráhu a poletí na další desetiletou misi k jiné planetce. Novým cílem, který byl oznámen nedávno, je planetka 1998 KY26 o průměru 30 m, se kterou by se měla setkat v červenci 2031. Na této planetce trvá den 11 minut.

Model planetky 1998 KY26 s rozlišením okolo 3 m vytvořený pomocí radarových a optických měření (zdroj NASA/JPL).

Závěr

Sonda Čchang-e 5 se 28. listopadu 2020 úspěšně usadila na oběžné dráze okolo Měsíce. Zatím tedy mise pro vzorky z Měsíce probíhá úspěšně. Zdá se, že vše je na dobré cestě k tomu, abychom v prosinci 2020 dostali vzorky ze dvou mimozemských těles. K tomu bych ještě připomenul, že odběr vzorku z povrchu planetky Bennu americkou sondou OSIRIS-REx, který proběhl 20. října 2020, byl úspěšný. Můžeme se tak těšit na další vzorky z asteroidu. Doufejme, že jde o začátek éry, kdy se do pozemských laboratoří bude dostávat stále více vzorků mimozemského materiálu.

Psáno pro servery Kosmonautix a Osel