Solární mise asijských států

Současný zvýšený zájem o výzkum Slunce podnícený nedávným startem sondy Parker Solar Probe, která se stane lidským výtvorem, který se přiblíží ke Slunci na bezkonkurenčně nejbližší vzdálenost (v přísluní jen 6,2 mil. km), je dobrou příležitostí k rekapitulaci i jiných – předešlých, současných i budoucích – solárních misí. Tentokráte necháme stranou solární mise vypravené samostatně (i společně) americkou NASA a evropskou ESA a zaměříme se na solární mise tří asijských států: Japonska, Číny a Indie (vč. případných spoluprací s agenturami jiných států). Nejvíce aktivní v oblasti výzkumu fyziky Slunce zatím bylo Japonsko, které vypustilo tři sondy (Hinotori, Jókó a Hinode) a start čtvrté (zatím označené kódově jako Solar-C) má přichystaný předběžně na únor roku 2019. U Národního vesmírného vědeckého centra Čínské akademie věd (CAS – NSSC) a Indické vesmírné výzkumné organizace (ISRO) se jedná o mise připravované do blízké budoucnosti.

Hinotori (Astro-A) – Japonskou první solární observatoří byla Hinotori (Fénix), vypuštěná již v roce 1981 raketou M-3S, a její hmotnost byla 181 kg (z toho 51 kg vědeckých přístrojů). Hinotori byla zkonstruována japonským Institutem kosmických a leteckých věd (ISAS), který byl jedním z institutů, jejichž spojením vznikla současná JAXA.

Hinotori byla umístěna na LEO, odkud měla za úkol sledovat sluneční erupce během slunečního maxima. Zůstala na orbitě 10 let a získávala užitečná data, vč. prvního měření supratermálního oblaku vyprodukovaného slunečními erupcemi. Zobrazovací možnosti v rentgenovém spektru v osmdesátých letech byly docela primitivní. Obrazy Slunce byly nízké kvality, ale představovaly základ pro další rozvoj sledování slunečních erupcí.

Vědecký náklad Hinotori sestával z následujících přístrojů: zobrazovač měkkého rentgenového záření SXT (Solar flare X-ray imager), analyzátor měkkého rentgenového záření SOX (Solar soft X-ray bright line spectrum analyzer), zobrazovač tvrdého rentgenového záření HXM (Solar soft X-ray monitor), zobrazovač solárních erupcí FLM (Solar flare monitor), zobrazovač solárního gama záření SGR (Solar gamma ray monitor), zobrazovač částicového záření PXM (Particle ray monitor), měřidlo hustoty elektronů plasmy IMP (Plasma electron density measurement instrument), přístroj na měření elektronové teploty plasmy TEL (Plasma electron temperature measurement instrument)

Yohkoh (Solar-A) – druhou japonskou solární misí byla Yohkoh (podle české transkripce Jókó, Sluneční světlo), která startovala v roce 1991 pomocí rakety Mu-3S-II. Stejně jako Hinotori, byla Jókó navržena a řízena ISAS. 390 kg těžký satelit byl umístěn na orbitu ve výši 500 – 700 km, která se postupně snižovala. Teleskop měkkého rentgenového záření SXT, který byl součástí vybavení observatoře, dokázal dělat snímky Slunce s rozlišením až 2000 km. Na přípravě observatoře a jejích pozorováních se také podíleli vědci z USA a Velké Británie.

Jókó fungovala do prosince 2001, kdy v průběhu prstencového zatmění Slunce vypadl její orientační a stabilizační systém. Kvůli nedostatku energie byla přerušena vědecká pozorování. Přes opakované pokusy o oživení se družici nepodařilo znovu uvést do provozu a v roce 2005 shořela v atmosféře Země. Družice nesla následující vybavení: teleskop měkkého rentgenového záření SXT (Soft X-ray Telescope), teleskop tvrdého rentgenového záření HXT (Hard X-ray Telescope), širokopásmový spektrometr WSB (Wide-Band Spectrometer) a spektrometr BCS (Bragg Crystal Spectrometer).

Hinode (Solar-B) – odstartovala v roce 2006 na raketě M-V-7. Sonda Hinode (Východ slunce) byla výsledkem spolupráce JAXA, NASA a UK a byla určena k výzkumu magnetických polí Slunce. Sonda je na SSO ve výšce 600 km nad Zemí.

Sonda již dokončila svou základní misi a nyní má zajištěno financování prodloužené mise do roku 2019. Velice pravděpodobně bude financování pokračovat, dokud bude fungovat, souběžně se sondou Solar-C.
Přístroje na sondě jsou: solární optický teleskop SOT (Solar Optical Telescope), rentgenový teleskop XRT (X-ray Telescope) a Extrémní UV (10-100 nm) zobrazovací spektrometr EIS (Extreme-Ultraviolet Imaging Spectrometer).

Solar-C – zatím nemá jméno. Tato sonda bude navazovat na sledování provedená Hinode prostřednictvím měření magnetických polí v chromosféře Slunce. Max Planck Institute for Solar System Research se podílí na jednom z přístrojů, mezi kterými budou teleskop pro UV, viditelné a IR světlo o zatím největším průměru 1,5 m SUVIT (A Solar Ultraviolet, Visible, and Infrared Telescope), teleskop pro zobrazování rtg a extrémního UV XIT (An X-ray or extreme-ultraviolet Imaging Telescope) a spektroskop pro extrémní UV světlo EUVST (The LEMUR Extreme UltraViolet Spectroscopic Telescope).

SMILE – Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (Úsměv) je první společný ucelený projekt mezi Čínou a ESA, kdy byla (bude) mise společně vybrána, navržena, připravena, vypuštěna a provozována. 

SMILE bude vypuštěna (předběžně v roce 2021) na velmi eliptickou orbitu (téměř až ke 1/3 vzdálenosti k Měsíci). Z takové oběžné dráhy bude možné nepřetržité sledování klíčových oblastí prostoru v blízkosti Země. Během mise budou studovány interakce mezi slunečním větrem a magnetosférou. Kontinuálně budou snímány obrázky a videa magnetopauzy, polárních čepiček (kde má sluneční vítr přímý dosah do ionosféry) a aurorálního oválu (regionu kolem geomagnetického pólu, kde jsou časté polární záře).

ASO-S (Advanced Space-borne Solar Observatory) – bude první zcela čínskou vesmírnou solární laboratoří. ASO-S ponese tyto přístroje: pro studium solárního magnetického pole FMG (Full-disk Magnetograph), pro pozorování CME – výronů koronální hmoty – LST (Lyman-alpha Solar Telescope) a pro pozorování slunečních erupcí HXI (Hard X-ray Imager).
Nyní je tato sonda ve fázi studie B a její vypuštění je očekáváno na přelomu let 2020/21.

Aditya-L1 – (Pán Slunce) bude první indickou solární misí, která je plánována na roky 2019-20. Hmotnost sondy, která bude umístěna do bodu L1 (cca 1,5 mil. km od Země) je plánována na 1 500 kg.

Na palubě sondy budou připraveny přístroje ke studiu solární korony a CME VELC (Visible Emission Line Coronagraph), k zobrazování solární fotosféry a chromosféry v blízké UV oblasti SUIT (Solar Ultraviolet Imaging Telescope), ke studiu změn slunečního větru ASPEX (Aditya Solar wind Particle Experiment), k porozumění složení slunečního větru PAPA (Plasma Analyser Package for Aditya), k monitorování rtg záření SoLEXS (Solar Low Energy X-ray Spectrometer), k pozorování dynamických jevů v koroně HEL1OS (High Energy L1 Orbiting X-ray Spectrometer) a magnetometr pro měření meziplanetárního magnetického pole.

Jako „obvykle“ plánovaná cena této mise (55 milionů USD) je zlomek – asi 1/8 – ceny, za kterou podobné mise uskutečňuje NASA (např. mise STEREO za 460 mil. USD).

Zdroje informací:
The Sungazers: Asian solar missions, SpaceTech Asia, 30.8.2018, Phillip Keane,
https://www.darts.isas.jaxa.jp/
https://cs.wikipedia.org/,
http://sci.esa.int/
https://www.researchgate.net/
https://www.isro.gov.in/