Jak sonda Psyche prozkoumá neznámý svět?

Na srpen roku 2022 se chystá start americké sondy Psyche, která by měla v roce 2026 dorazit ke svému cíli v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem. Tím cílem je stejnojmenná na kovy bohatá planetka Psyche, kterou jsme zblízka ještě neviděli a snímky z pozemských teleskopů ji ukazují jen jako rozmazanou skvrnku. Na základě radarových měření vědci zjistili, že planetka má nepravidelný tvar podobný bramboře. Z analýzy světla odraženého od planetky vědci usuzují, že je mimořádně bohatá na kovy. Jedno z možných vysvětlení říká, že mohla vzniknout v časné éře naší soustavy buďto jako planetesimála (vývojový článek v procesu vzniku planet) nebo jako shluk původního materiálu, který se nikdy nezačal tavit. Cílem mise je zjistit, jak to opravdu bylo a při tomto výzkumu se jistě podaří najít odpovědi na základní otázky vzniku celé Sluneční soustavy.

Pokud se ukáže, že jde o část kovového jádra, jednalo by se o úplně první generaci mladých jader v naší soustavě,“ spekuluje Lindy Elkins-Tanton z Arizona State University, hlavní vědecká pracovnice mise a dodává: „Zatím to ale nevíme jistě a ani to vědět nebudeme, dokud se tam nepodíváme. Chceme najít odpovědi na otázky spojené s materiálem, ze kterého vznikly planety. Jsme plni otázek, ale odpovědí mnoho není. Tohle je skutečný výzkum.

Umělecká představa planetky Psyche.

Umělecká představa planetky Psyche.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Elkins-Tanton vedla skupinu, která doporučila projekt Psyche k návrhu do vědeckého programu Discovery, v rámci kterého byla vybrána v roce 2017. Jak později přiznala, velikou výzvou byl výběr vědeckých přístrojů, které sonda ponese: „Jak můžeme mít jistotu, že získáte data, která chcete, když ani nevíte, co přesně budete měřit?“ Například k určení, z čeho je planetka tvořena, a zda jde o jádro planetesimály, potřebují vědci analyzovat široké spektrum možností – nikl, železo, různé druhy hornin, či směsi hornin a kovů. Vybrané vědecké vybavení tedy tvoří magnetometr k určení magnetického pole, kamery pro snímkování a mapování povrchu a spektrometry, které s využitím gama záření a vycházejících neutronů určí složení materiálu na povrchu. Vědci se stále zpracovávají hypotézy, z čeho se Psyche skládá, ale „nikdo nebyl schopen přijít s verzí Psyche, kterou bychom nemohli zvládnout s vědeckými přístroji, které máme,“ řekla Elkins-Tanton.

Sonda Psyche bude v průběhu dvouleté základní mise klesat stále blíže k povrchu planetky.

Sonda Psyche bude v průběhu dvouleté základní mise klesat stále blíže k povrchu planetky.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Než se ale vědci dočkají aktivní služby těchto přístrojů, bude se muset sonda k planetce dostat a vstoupit na její oběžnou dráhu. Po startu z Kennedyho střediska v srpnu 2022 se sonda o devět měsíců později prosmýkne kolem Marsu. Gravitačním manévrem tak upraví svou dráhu a zamíří k planetce, přičemž její celková dráha bude měřit zhruba 2,6 miliardy kilometrů. Sonda se k planetce začne blížit koncem roku 2025. Jak se bude blížit k cíli, začnou se zapínat kamery, které nejprve vyfotí planetku jak malou nejasnou tečkou. Postupem času se ale dočkáme fotek ve vysokém rozlišení, na kterých poprvé uvidíme povrchové útvary tohoto neznámého světa. Fotky také pomohu vědcům naplánovat vstup na oběžnou dráhu, k čemuž má dojít v lednu 2026. Prvotní oběžná dráha bude bezpečně vysoká – zhruba 700 kilometrů nad povrchem. Na této oběžné dráze se vědecký a navigační tým intenzivně zaměří především na měření gravitačního pole planetky, tedy síly, která bude ovlivňovat oběžnou dráhu sondy. Jakmile se podaří zmapovat gravitační pole, bude možné poslat sondu níže a níže k povrchu. Během dva roky trvající vědecké fáze se toho musí stihnout opravdu hodně.

Psyche vypadá, že má nepravidelný tvar a v nejširším bodě měří 280 kilometrů. Její tvar je spíše do šířky než do výšky a navíc by mohla mít nepravidelné rozložení hmoty. Některé její části by měly nižší hustotu (jako houba), jiné mohou mít více zhutněný materiál o větší hustotě. Části s větším množstvím hmoty budou mít vyšší gravitaci a vyvinou na sondu silnější tah. Ke studiu gravitační záhady využijí vědci speciální komunikační systém. Měřením drobných změn rádiových vln v pásmu X, které budou putovat mezi sondou a pozemskou sítí DSN  budou inženýři schopni přesně určit hmotnost planetky, její gravitační pole, rotaci, orientaci a „vrtění“.

Experti již vytváří různé scénáře a vytvořili již tisíce potenciálních možností. Simulují především variace hustoty a hmotnosti planetky i orientaci její rotační osy. Na základě těchto údajů pak vytvoří plán průzkumu z oběžné dráhy. Své modely pak mohou otestovat v počítačových simulacích, ale dokud sonda k planetce nepřiletí, není nic jisté. Po dobu 20 měsíců bude sonda s pomocí jemných korekcí iontového pohonu klesat na stále nižší oběžné dráhy. Měření gravitačního pole z menších výšek budou přesnější a snímky povrchu budou mít ještě vyšší rozlišení. Na základě těchto přesnějších informací budou moci vědci zlepšit úroveň porozumění planetce Psyche. Nakonec se sonda usadí jen 85 kilometrů nad povrchem. To vše v rámci snahy vyřešit záhady této jedinečné planetky – co nám říká o vzniku naší Sluneční soustavy a odkud se Psyche vzala? „Lidé byli vždy průzkumníci,“ řekla Elkins-Tanton. „Vždy jsme se vydávali na výpravy z místa, kde se nacházíme, abychom zjistili, co je za tím kopcem. Vždy chceme jít dál, vždy si chceme něco představovat. Je nám to vlastní. Nevíme, co najdeme, ale já očekávám, že budeme opravdu překvapeni.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24473-psyche-spacecraft-16.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24471-3-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24896-2-1041.jpg

Print Friendly, PDF & Email
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.