Americká sonda Europa Clipper je určena k průzkumu Jupiterova ledového měsíce Europa, u kterého bude studovat jeho obyvatelnost. Aby se ale dostala do hlubšího vesmíru, bude potřebovat pomoc od gravitačního pole Marsu. 1. března sonda prosviští jen 884 kilometrů nad povrchem rudé planety – provede zde totiž takzvaný gravitační manévr. Ten ohne a celkově pozmění trajektorii Europa Clipperu na jeho kriticky důležitou fázi cesty k Jupiteru. Blízké průlety kolem planet jsou navíc pro vědce bonusovou možností k průzkumu.

Europa Clipper přiletí k Marsu rychlostí 24,5 km/s (měřeno vůči Slunci) a k maximálnímu přiblížení k planetě dojde v 18:57 SEČ. Přibližně 12 hodin před a 12 hodin po tomto vrcholu bude sonda využívat gravitační přitažlivost Marsu k brzdění a přetváření své dráhy kolem Slunce. Až bude sonda opouštět Mars, bude se pohybovat rychlostí asi 22,5 km/s. Tento průlet nasměruje Europa Clipper na dráhu vstříc jejímu druhému gravitačnímu manévru. Její průlet kolem Země v prosinci 2026 zafunguje jako prak, který sondu urychlí a doslova vystřelí k Jupiteru. Pak už to bude přímá cesta – sonda k největší planetě naší soustavy dorazí v dubnu 2030.

„Přiletíme hodně rychle a gravitace Marsu působící na sondu ohne její dráhu,“ vysvětluje Brett Smith, systémový inženýr z jihokalifornské Jet Propulsion Laboratory a dodává: „Mezitím si s planetou vyměníme malé množství energie, takže se vydáme na cestu, která nás přivede zpět k Zemi.“ Sonda Europa Clipper byla z kennedyho kosmického střediska vynesena 14. října 2024 raketou Falcon Heavy, čímž začala její cesta k Jupiteru, který obíhá pětkrát dále od Slunce, než Země. Bez gravitačního manévru u Marsu na začátku března a u Země na konci příštího roku by šestitunová sonda potřebovala dodatečné pohonné látky, což by zvýšilo její hmotnost i cenu, případně by k Jupiteru musela cestovat mnohem déle.

Gravitační manévry jsou propočítávány už od časných fázích mise, když se inženýři snaží od začátku získat ze Sluneční soustavy co nejvíce hybnosti. Třeba známé sondy Voyager 1 a 2 vypuštěné v roce 1977 využily jedinečné pozice planet, aby prolétly kolem plynných obrů, využily jejich gravitace a zaznamenaly data o nich. Navigátoři v JPL, která řídí sondy Europa Clipper i Voyager, sice navrhují letové dráhy a používají gravitační manévry již desítky let, ale proces výpočtu trajektorie kosmické sondy vzhledem k planetám, které se neustále pohybují, není nikdy jednoduchý.

„Je to jako když hrajete kulečník po Sluneční soustavě. Prolétáváte kolem planet ve správnou chvíli a pod správným úhlem, abyste nasbírali energii potřebou k tomu, abyste doletěli k Jupiteru a Europě,“ popisuje Ben Bradley z JPL, plánovač mise Europa Clipper a dodává: „Všechno musí být podle plánu. Aby se vše podařilo, musí být geometrie objektů Sluneční soustavy přesně taková, jakou plánujeme.“ Navigátoři poslali sondu na počáteční trajektorii, která ponechávala určitou rezervu v okolí Marsu, aby v případě, že by se v týdnech po startu něco pokazilo, nehrozilo, že Europa Clipper narazí do planety. Poté tým použil motory sondy, aby se přiblížila k oběžné dráze Marsu při takzvaných manévrech pro korekci trajektorie (alias TCM = Trajectory Correction Maneuvers). Celkem pozemní týmy naplánovaly tři takové korekční manévry – jeden na počátek loňského listopadu, druhý na konec ledna a třetí na 14- února. 15 dní po průletu by měl následovat ještě jeden TCM, který zajistí, že sonda je na správné cestě. Korekční manévry však bude sonda provádět i v budoucnu. Do konce své mise (který je plánován na rok 2034) by jich mohla provést až 200.

Zatímco navigátoři spoléhají na gravitační manévry, aby sonda ušetřila pohonné látky a udržela se na správné dráze, vědci se na tuto událost těší, protože mohou využít blízkosti planety ke zkouškám dvou palubních přístrojů. Zhruba den před maximálním přiblížením proběhne kalibrace tepelného snímače, takže v následujících měsících, kdy data dorazí na Zemi a vědci je budou zpracovávat, vznikne pestrobarevný obraz Marsu. Navíc v době blízko maximálního přiblížení bude palubní radar provádět zkoušky své činnosti. Vůbec poprvé budou všechny jeho díly otestovány společně. Radarové antény jsou tak velké (a vlny, které produkují, jsou tak dlouhé), že je inženýři na Zemi před startem nemohou řádně otestovat.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/02/1-clipper-mga.png
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/02/e2-pia26435-clipper-trajectory-update.jpg