Kosmická agentura oznámila výběr dvou projektů, které spadají do kategorie malých družic. Jeden projekt má studovat nejvyšší vrstvy naší atmosféry, druhý pak otestuje sluneční plachtění. Obě malé sondy mají odstartovat v roce 2025 jakožto sekundární náklad společně s hlavní sondou IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe). Malé projekty nesou názvy GLIDE (Global Lyman-alpha Imagers of the Dynamic Exosphere) a Solar Cruiser. Vybrány byly v rámci takzvaných příležitostných misí, které využívají možnost levně dopravit do kosmického prostoru sekundární vědecký náklad. GLIDE by měl pomoci vědcům porozumět procesům, které probíhají v takzvané exosféře, kde zemská atmosféra přechází do kosmického vakua. Solar Cruiser pak má demonstrovat možnosti využití slunečních fotonů jakožto kosmického pohonu.

Vizualizace sondy IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe)
Zdroj: http://www.nasa.gov

Primárním nákladem v roce 2025 má být již zmíněná sonda IMAP, která zamíří do libračního centra L1 soustavy Slunce-Země, které bychom našli zhruba milion a půl kilometrů od naší planety. A při této misi si NASA vyzkouší inovativní přístup ke sdílení startů. Od této novinky si agentura slibuje, že kromě vynesení hlavní mise bude využito zbytkové kapacity nosné rakety, čímž se pro malé družice zlepší přístupnost kosmického prostoru. Hlavní mise IMAP by měla vědcům pomoci lépe porozumět oblasti mezihvězdných hranic, kde částice slunečního větru a sluneční magnetické pole narazí na mezihvězdný galaktický materiál a galaktické magnetické pole.

Zaměření na malé družice a technologické demonstrátory pomůže ukázat, že i malé mise mají co nabídnout. Tím, že se spárují se starty hlavních misí, zvýší množství našich různých pohledů na způsoby, jak můžeme studovat naši soustavu či vyvinout inovativní technologie. „Studium slunečního vlivu na meziplanetární prostor a oblast v okolí Země udělalo za poslední desetiletí velký pokrok,“ hodnotí přidružený administrátor NASA pro vědu, Thomas Zurbuchen a dodává: „Jsem si jistý, že nám příští dekáda nabídne ještě více nových objevů a historických technologických inovací.“

Zatím jediná veřejně dostupná vizualizace sondy GLIDE (Global Lyman-alpha Imagers of the Dynamic Exosphere)
Zdroj: https://ws.engr.illinois.edu/

Samotný výběr misí, které tuto šanci dostanou probíhal formou přímého rozhodování mezi jednotlivými návrhy, které navzájem bojovaly o to, která bude mít možnost zlepšit naše chápání základní podstaty fyzikální interakce kosmického a zemského prostředí. Vybraný projekt GLIDE má sledovat variace v exosféře tím, že se zaměří na ultrafialové záření, které vydává vodík. V exosféře se nachází atomy plynů, které opustí husté vrstvy atmosféry a sledování globální struktury exosféry vyžaduje teleskop, který se nachází mimo nejzazší zbytky slaboulinké atmosféry, které dosahuje téměř až k Měsíci.

Když se sonda IMAP vydá na svou cestu do libračního centra L1, odkud je zajištěn nerušený výhled na Slunce, může s sebou vzít i GLIDE, pro kterou to bude ideální pozice pro její sledování. Sluší se poznamenat, že se bude jednat o první kontinuální sledování zemské exosféry a jejích proměn vlivem rušivých vlivů slunečních bouří.

GLIDE má zaplnit mezeru v měřeních, jelikož v minulosti najdeme jen pár misí, které mimo exosféru snímkovaly  ultrafialové části spektra. Sonda zároveň bude pořizovat data v rychlém sledu a svým zorným polem pokryje celou exosféru, takže zajistí globální a podrobná data. Porozumění metodám, jak se zemská exosféra mění v důsledku vlivů Slunce, pomůže vědcům lépe předvídat projevy kosmického počasí a jednou třeba i omezit jejich negativní vlivy, které ovlivňují třeba kosmickou komunikaci. Hlavním vědeckým pracovníkem této mise je Lara Waldrop z University of Illinois a odhadované náklady na vývoj činí maximálně 75 milionů dolarů.

Vizualizace projektu Solar Cruiser
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Program Solar Cruiser byl vybrán jakožto mise pro demonstraci technologií. Hlavním prvkem sondy bude sluneční plachta o ploše téměř 1700 metrů čtverečních, která by měla posloužit k využití slunečního záření jako pohonného prostředku. Tento systém by v budoucnu umožnil přístup na nové typy oběžných drah a otevřel dveře cennému vědeckému výzkumu. Například malé družice by díky němu mohly studovat meziplanetární prostor mimo rovinu ekliptiky, nebo by mohly kopírovat dráhu země kolem Slunce a sledovat takzvaný geo-tail, tedy jakýsi protáhlý „ohon“ zemského magnetického pole..

Solar Cruiser by měl vyzkoušet právě jednu z takových oběžných drah. Konkrétně půjde o dráhu, na které sonda udržuje pozici mezi Sluncem a Zemí, ale přitom se nachází blíže ke Slunci, než kde je librační bod L1. Když bychom umístili sondu blíže ke Slunci, měli bychom podle počítačových simulací získat pokročilejší data využitelná k včasnému varování před slunečními bouřemi, které míří k Zemi. Hlavním vědeckým pracovníkem mise je Les Johnson z Marshall Space Flight Center v Huntsville, stát Alabama. Projekt je omezen částkou 65 milionů dolarů na vývoj.

Infografika projektu SIHLA (Spatial/Spectral Imaging of Heliospheric Lyman Alpha).
Zdroj: https://science.nasa.gov/

Financování ještě před závěrečným rozhodnutím má zajištěná i další mise, která má využít příležitost cestovat jako sekundární náklad. O konkrétním harmonogramu mise SIHLA (Spatial/Spectral Imaging of Heliospheric Lyman Alpha) by se mělo jednat až později podle dostupných financí a startovních možností. SIHLA má použít inovativní techniku pro zmapování celé oblohy, aby pomohla určit tvar a procesy na hranici mezi heliosférou (oblastí magnetického vlivu Slunce) a mezihvězdného média, tedy oblasti označované jako heliopauza.

„Tím, že vypustíme několik misí společně, nám pomůže maximalizovat vědecké výnosy při udržení nízkých nákladů,“ říká Nicky Fox, ředitelka heliofyzikální divize ředitelství NASA ve Washingtonu a dodává: „Rozšiřujeme rozsah naší robustní flotily misí, které studují Slunce a vesmírné počasí. Tyto dva nové výběry nám pomohou postoupit do oblastí, kde potřebujeme vědět víc.“ Už od začátku plánovací fáze mise IMAP plánovalo ředitelství, že s touto misí poletí další dva malé projekty a tomu byl návrh hlavní mise přizpůsoben. Při jednom startu je tedy možné vynést více misí. A aby toho nebylo málo, tak při startu poletí také mise Space Weather Follow-On od agentury NOAA, která má zlepšit předpovědi kosmického počasí.

„Rozšíření našich schopností a znalostí pomocí experimentálních misí, které využívají malé družice a technologické demonstrátory nám umožňuje dělat a vyzkoušet mnoho různých věcí,“ popisuje Peg Luce, zástupkyně ředitelky heliofyzikální divize ředitelství NASA ve Washingtonu a dodává: „Slunce na nás poslední dobou hází jednu zajímavou otázku za druhou a my se snažíme využít všechny možné cesty k tomu, abychom mohli studovat kosmické počasí, jeho vliv na naši planetu a sluneční soustavu.“

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/cme.00589_1920x1080.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/18-046.jpg
https://ws.engr.illinois.edu/sitemanager/viewphoto.aspx?id=8720&s=250
https://www.nasa.gov/…/image/solar_cruiser_image_rough.jpg?itok=9afO6iBw
https://science.nasa.gov/…/atoms/files/Oct_1_1_FOX-20191001_HPAC_final.pdf