Evropská sonda Solar orbiter se připravuje na gravitační manévr u Země, který předznamenává blížící se začátek hlavní vědecké mise zaměřené na průzkum Slunce a jeho účinků na tzv. kosmické počasí. Během přiblížení bude muset sonda proletět skrz oblasti s vyšší koncentrací kosmické tříště v okolí naší planety. ESA tak hovoří o nejriskantnějším průletu, jakékoliv vědecké mise. K maximálnímu přiblížení (460 km) dojde 27. listopadu v 5:30 SEČ nad severní Afrikou a Kanárskými ostrovy. Sonda se tedy k Zemi přiblíží na skoro stejnou vzdálenost, ve které obíhá stanice ISS (cca 420 km). Průlet je nezbytný k tomu, aby se sonda zbavila přebytečné pohybové energie a aby se dostala na správnou dráhu pro další blízký průlet kolem Slunce. Solar Orbiter však bude muset během průletu projít přes dvě oblasti se zvýšeným výskytem úlomků tzv. kosmického smetí.
Zdroj: https://www.esa.int/
Překlad: Dušan Majer
Tou první oblastí je geostacionární dráha – prstenec tvořený družicemi ve výšce cca 36 000 km, druhou lokalitu pak najdeme na nízké oběžné dráze kolem výšky 400 km. Výsledkem je malé riziko kolize. Tým zodpovídající za provoz Solar Orbiteru bedlivě sleduje celou situaci a je připraven změnit dráhu sondy, pokud by nějaké nebezpečí hrozilo.
Zdroj: http://www.satnews.com/
Vědcům se však při průletu naskýtá jedinečná možnost, jak prozkoumat zemské magnetické pole. To je předmětem intenzivního vědeckého zájmu, protože představuje rozhraní mezi naší atmosférou a slunečním větrem, tedy neustálým proudem částic, které vystupují ze Slunce. Nejenže mohou částice slunečního větru proniknout skrz magnetické pole a vyvolat působivé polární záře, ale také atomy z naší atmosféry se mohou ztratit do meziplanetárního prostoru. Detaily těchto interakcí již studují dvě evropské mise: Čtyři družice Cluster II ve výšce zhruba 13 000 – 120 000 km a tři družice Swarm ve výšce okolo 460 km. Více družic je zapotřebí pro překonání tzv. časoprostorové nejednoznačnosti. Tím výrazem se označuje stav, kdy nevíme, zda ke změně měřené veličiny došlo proto, že sonda přeletěla do jiné oblasti s jinými podmínkami (šlo by tedy o změna prostorovou), nebo zda prolétá stále stejnou oblastí, která však průběžně mění své podmínky (v takovém případě by šlo o změnu v čase).
Průlet Solar Orbiteru nabízí jedinečnou možnost nasbírat ještě více dat. Bude totiž moci měřit už z mnohem větší dálky,než kam se dostanou družice Cluster II, přiblíží se nejnižší pozici družic Swarm a pak se zase bude vzdalovat. To poskytne mnohem více měřících bodů, ze kterých půjde snáze rekonstruovat podmínky a chování zemského magnetického pole během průletu. „Tenhle průlet je vzrušující. Budeme moci vidět, co Solar Orbiter změří v naší části vesmíru a pak to porovnáme s tím co my vidíme a budeme hledat rozdíly, pokud tam nějaké jsou,“ popisuje Anja Strømme manažerka mise Swarm.
Zdroj: https://www.esa.int/
Průlet bude mít také velký symbolický význam a bez přehánění půjde o milník v celé misi Solar Orbiter. Od svého startu v únoru 2020 do července stejného roku byla sonda v aktivační fázi. Během tohoto období vědci a inženýři testovali stav sondy i jejích přístrojů. Od července 2020 do současnosti je sonda v tzv. přeletové fázi. V jejím rámci prováděly svá měření přístroje studující podmínky v okolí sondy (například vlastnosti slunečního větru), zatímco přístroje pro dálkový průzkum určené k přímému pozorování Slunce procházely prodlouženou kalibrační a charakterizační etapou. Sonda tedy zatím nebyla v plně vědeckém režimu, ale i přesto dokázala vyprodukovat mnoho cenných vědeckých dat.
„Z vědeckého hlediska to velmi výrazně překonalo naše očekávání,“ přiznává Daniel Müller, vědec podílející se na projektu Solar Orbiter. Podle jeho slov bylo velice důležité, že došlo k vylepšení sítě pozemních stanic agentury ESA. Solar Orbiter tak mohl poslat na Zemi více dat, než se původně očekávalo a vědci toho dokázali řádně využít. Více než 50 vědeckých prací zaměřených na přeletovou fázi sondy Solar Orbiter má vyjít v časopise Astronomy & Astrophysics do prosince.
Zdroj: https://www.esa.int/
Nyní je však nejvyšší čas začít provozovat obě dvě sady vědeckých přístrojů společně, jelikož mise přechází do hlavní vědecké fáze. V březnu by měla sonda Solar Orbiter proletět nejnižším bodem oběžné dráhy (perihelem). První takový průlet sonda zažila v červnu 2020, když se ke Slunci přiblížila na 77 milionů kilometrů. Tentokrát se však Solar Orbiter k naší životodárné hvězdě přiblíží jen na 50 milionů kilometrů, což výrazně rozšíří možnosti vědeckého výzkumu.
„Bude to třetina vzdálenosti mezi Sluncem a Zemí. Ve srovnání se všemi krásnými fotkami ve vysokém rozlišení, které jsme doposud ze sondy dostali, budou všechny „přizoomovány“ zhruba dvojnásobně,“ popisuje Müller. Můžeme se tedy těšit na nové pohledy na fascinující táboráky (v originále campfires), které sonda pozorovala při prvním průletu perihelem. Táboráky by mohly prozradit cenné informace o tom, jak je možné, že atmosféra Slunce dosahuje teplot v řádu milionů stupňů zatímco povrch má „jen“ tisíce. To zdánlivě popírá fyzikální zákony, protože teplo by nemělo být schopno proudit z chladnějšího objektu do teplejšího.
Ačkoliv se Solar Orbiter ke Slunci nepřiblíží tolik, jako americká Parker Solar Probe, nelze to považovat za její slabinu. Solar Orbiter totiž díky své dráze bude moci pozorovat nejen to, co se děje ve slunečním větru, ale nese i teleskopy, které se mohou dívat přímo na Slunce, aniž by se riskovalo jejich zničení horkem. Dva datové balíčky navíc bude možné srovnat, aby se daly najít souvislosti mezi děním na povrchu Slunce s kosmickým počasím v okolí sondy. „Tohle vědecké propojení považuju za vůbec nejúžasnější aspekt,“ přiznává Yannis Zouganelis, vědec zapojený do programu Solar Orbiter.
Zdroj: https://www.esa.int/
Avšak k tomu, aby tohle všechno mohlo proběhnout, musí Solar Orbiter provést svůj oblet kolem Země. Průlet také představuje cennou příležitost pro všechny pozorovatele noční oblohy s ostřížím zrakem, aby naposledy zamávali této sondě, než se navždy vzdálí do meziplanetárního prostoru. V době, kdy se bude blížit maximální přiblížení, dostanou pozorovatelé v severní Africe a na Kanárských ostrovech krátkou možnost zahlédnut sondu, která se zvyšující rychlostí uhání po obloze. Pozorovatelé uvidí pohyb rychlostí až 0,3 stupně za sekundu, což pro lepší představu znamená, že oblast odpovídající měsíčnímu disku sonda při pohledu ze Země proletí za necelé dvě sekundy. Pro většinu pozorovatelů však bude sonda příliš slabá pro netrénované oko a zároveň příliš rychlá pro pozorování teleskopem. Nejlepším řešením by tedy mohlo být pozorování přes binokuláry. Jakmile sonda opustí zemský stín, vydá se vstříc Slunci a jeho doposud nespatřeným pólům. Vědecká fáze této odvážné mise tedy započne.
Zdroj: https://www.esa.int/
Překlad: Dušan Majer
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/21114105-1-eng-GB/Solar_Orbiter_at_IABG.jpg
https://www.esa.int/…/23794213-1-eng-GB/Solar_Orbiter_s_riskiest_flyby.png
http://www.satnews.com/images_upload/833323091/528ba37c0fa72.png
https://www.esa.int/../21808954-1-eng-GB/Solar_Orbiter_Instruments.jpg
https://www.esa.int/…/Solar_Orbiter_first_images_and_measurements.jpg
https://www.esa.int/…/22133039-1-eng-GB/Solar_Orbiter_s_first_view_of_the_Sun.jpg
https://www.esa.int/…/21808872-1-eng-GB/Solar_Orbiter_Answering_the_big_questions.jpg
Nerad bych se mýlil, ale při brzdícím gravitačním manévru sonda prolétá v protisměru k většině satelitů a kosmického odpadu. Tím pádem v případě srážky s čímkoli je relativní rychlost velká, cca 20 km/s. A to je právě ten důvod, proč se hovoří o velkém riziku.
Hmm, to by pri narazu maleho kousku orbitalniho smeti o hmotnosti 10 g odpovidalo kineticke energii 2 MJ.
Coz je stejna kin. energie jaka se realizuje pri narazu osobniho auta o hmotnosti 1500 kg a rychlosti pres 160 km/h do pevne prekazky.
Jen na te orbite se to realizuje na male plosce narazu, kde jsou tim padem vetsi deformacni sily.
Ono těch gravitačních manévrů u Země po návratu z hlubokého vesmíru bylo už hodně, některé sondy se při nich také přiblížily na několik set km (NEAR, Juno, Galileo). A právě Galileo v prosinci 1992 prolétla pouze 304 km od Země. Nevím, podle čeho ESA určila, že průlet Solar Orbiteru bude nejriskantnější v historii.
Odpověď máte o kousek výš. Vámi jmenované sondy zrychlovaly, tj. neletěly v protisměru.
Pokud by při letu v protisměru ve srovnání s ostatními objekty hrozilo statisticky vyšší riziko kolize pak ano. Ale jinak bych řekl, že rychlost 20 km/s nebo třeba 3 km/s už z hlediska následků kolize není podstatná. V obou případech by taková srážka byla pro sondu fatální.
Skor by som tipoval, ze je zrazka menej pravdepodobna v protismernom lete. Na druhej strane je ovela menej casu na uhybny manever sondy.
V kazdom pripade dyfam, ze toto su iba teoreticke uvahy.
Především se domnívám, že kdyby byla riziko vysoké, tak by kosmické agentury své sondy k Zemi vůbec nevracely a naplánovaly by to jinak.
Případně je ještě možnost, že v roce 1992 nebyla orbita přece jenom tolik zaneřáděna jako dnes…
R.
Skoda, ze „slnecnych“ sond nie je viac. V kazdom pripade dufam, ze prelet i merania pocas neho podaria.
Inak vdaka za zaujimavy clanok.