Již za pár měsíců se dočkáme něčeho, na co jsme čekali opravdu dlouho. Mise Artemis I otestuje poprvé za letu super raketu SLS a vyšle loď Orion na nepilotovaný oblet Měsíce. Ve stínu hlavního a důležitého cíle mise však dlí deset velmi zajímavých a ve většině případu zcela unikátních misí CubeSatů, které se mnohdy vydají tam, kam se před nimi žádný CubeSat ještě nevydal. Po deset čtvrtků si proto představujeme jednotlivé mise, které se při Artemis I svezou a v dnešním druhém pokračování vyšla řada na CuSP – celým kostrbatým jménem: The CubeSat Mission for studying Solar Particles. Jeho úkolem bude studium kosmického počasí.

Pohled do interiéru CuSP
Zdroj: https://dl.airtable.com/

Cílová lokace CuSP je na oběžné dráze kolem Slunce. Bude tedy patřit stále jen mezi hrstku CubeSatů, které se vydaly mimo oběžnou dráhu Země do meziplanetárního prostoru. Stejně jako jeho devět souputníků bude do kosmického prostoru cestovat ukrytý ve spojovacím adaptéru druhého stupně rakety SLS a pod lodí Orion. Poté, co se loď Orion odpojí a zamíří k Měsíci, začnou vylétat i jednotlivé družice, přičemž CuSp zamíří kolem Měsíce na samostatnou dráhu kolem Slunce.

Primárním cílem mise bude studium částic, které bude ke CubeSatu posílat Slunce a mise je zaměřená především na důsledky rozproudění těchto částic od slunečních erupcí. Obecně tedy bude sledovat sluneční vítr a proměny jeho intenzity a hustoty. Hustější oblaka jsou zajímavá proto, že vznikají při slunečních erupcích a vytvářejí výrony koronální hmoty, které pak cestují napříč sluneční soustavou. Tyto sluneční bouře pak jako oblak nabitých částic mohou zasáhnout i okolí Země, či přímo naší planetu. Dle intenzity dané bouře pak mohou napáchat širokou škálu škod, od výpadků signálů mobilních telefonů, poruch družic na oběžné dráze Země, až po kolaps energetické sítě.

Výron koronární hmoty a její interakce s magnetickým polem Země
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Aby se podobným problémům dalo předcházet, nebo se na ně alespoň připravit, je potřeba, abychom dokázali předvídat proudy těchto částic, jejich chování a měli dobrý přehled o podobných procesech, kterým se obecně říká kosmické počasí. Většina zařízení, která zkoumají a hlídají kosmické počasí, se však nachází na oběžných drahách kolem Země, anebo v bodu L1. To nám poskytuje jen velmi malý výsek z celkového prostoru, ve kterém se kosmické počasí utváří a následně může ovlivňovat Zemi. Je to stejné, jako bychom odvozovali počasí nad celým Tichým oceánem z pár měřících stanic na pobřežích okolních států. Aby byla síť takových meteorologických stanic co k čemu, je třeba, aby sledovala celý prostor.

Stavba klasických specializovaných družic, které by byly rozmístěny v celém ohromném prostoru mezi Zemí a Sluncem a sledovaly kosmické počasí, by byla velmi nákladná a dnes mimo naše možnosti. Naopak použití malých specializovaných CubeSatů nabízí jistě řešení. Poskytnou nám možná jen část dat, co velké družice, ale jejich stavba je díky standardizaci levná a vynesení jako sekundární náklad šetří další finance. Jedním z nadstavbových úkolů mise CuSP je proto i ověření toho, zda by se síť podobných CubeSatů dala takto použít.

CuSP během příprav na uložení do adaptéru druhého stupně SLS
Zdroj: https://blogs.nasa.gov/

K měření kosmického počasí bude tato konkrétní mise využívat trojici základních přístrojů. Každý z těchto tří přístrojů přinese trochu jiný náhled na měření slunečního větru. Prvním přístrojem je Supratermální iontový spektrograf – SIS a je určen k detekci a charakterizaci nízkoenergetických supratermálních a slunečních energetických částic. Podobný, ale větší přístroj nesla například známá sonda SOHO z roku 1995, která taktéž studuje Slunce. Druhým přístrojem je miniaturizovaný elektronový a protonový teleskop se zkratkou MERiT. Tento přístroj bude měřit vysokoenergetické sluneční částice. Stejně jako když provádíme měření větru na Zemi, nám k celkovému pochopení schází ještě síla větru a jeho směr. O měření směru a síly slunečního větru se proto postará přístroj Vector Helium Magnetometer se zkratkou VHM, který do družice dodala JPL.

Mezi další vedlejší cíle mise je ověření technologické připravenosti přístroje SIS, který by pak měl být použit na více nejen CubeSatových misích. Přístroj by se pak měl vyrábět ve větších počtech a tím se sníží náklady na jeho použití při budoucích misích.

CuSP bude opět 6U CubeSat, složený ze šesti standardizovaných „kostek“ o délce jedné strany 10 cm. Osazen bude dvěma malými vyklápěcími solárními panely. Primární mise by měla trvat 90 dní a pokud bude i poté CubeSat v provozuschopném stavu, je možné misi prodloužit.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://space.skyrocket.de/
https://ui.adsabs.harvard.edu/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/cubegif31-1041.gif
https://space.skyrocket.de/img_sat/cuspp-plus__1.jpg
https://blogs.nasa.gov/…/KSC-20210714-PH-KLS01_0071-1024×683.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1200px-Official-CuSP-Logo.png
https://dl.airtable.com/FHV7Lm49RbezYMBtAuMP_CuSP.png