Korejská kosmická agentura KARI (Korea Aerospace Research Institute) se již intenzivně připravuje na start své první lunární mise, kterou jsme dlouho znali pod zkratkou KPLO (Korea Pathfinder Lunar Orbiter). Nově však tato mise dostala oficiální název Danuri. Pro Jižní Koreu představuje tato mise první krok na velmi smělé cestě, která obnáší hned několik naplánovaných lunárních misí. Aktuální mise Danuri vznikla pod hlavičkou agentury KARI, která bude zajišťovat i její provoz. Jihokorejci však na tomto projektu navázali spolupráci s agenturou NASA a vynesení má 2. srpna letošního roku obstarat raketa Falcon 9 od SpaceX.

Raketu KSLV-I (alias Naro-1) vyvíjela Jižní Korea společně s Ruskem.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Lunární plány Jihokorejců jsou úctyhodné, zvlášť když si uvědomíme, jak rychle postupují jejich projekty. Agentura KARI byla založena v roce 1989 a nezávislou organizací se stala v roce 1996. Institut se postaral o start první jihokorejské suborbitální rakety – jednostupňová KSR-I (Korea Sounding Rocket) startovala poprvé v červnu 1993. O pět let později následovala dvoustupňová suborbitální raketa KSR-II. V prosinci 1999 se na oběžnou dráhu dostala první jihokorejská družice – KOMPSAT (Korea Multi-Purpose Satellites). Za dalších deset let se agentura KARI pokusila o první let na oběžnou dráhu pomocí vlastní rakety. Nosič KSLV-1 (Korea Satellite Launch Vehicle), známý také jako Naro-1, byl vyvíjen ve spolupráci s Ruskem. Právě díky této raketě se Jižní Korea v roce 2013 stala 11. státem, který dokázal dosáhnout oběžné dráhy. Stalo se tak při třetím a také posledním startu rakety Naro-1.

S tím, jak se Jižní Korea postupně učila fungovat v kosmickém průmyslu, zahájila KARI lunární program KLEP (Korean Lunar Exploration Program), který měl posunout průzkum dál. Agentura tento dlouhodobý projekt spustila v roce 2013 a už o rok později začala jednání s NASA o spolupráci na lunární sondě. Tato jednání pokračovala do prosince 2016, kdy obě strany podepsaly prováděcí dohodu o spolupráci na projektu KPLO, který nyní nese název Danuri. Dohoda specifikovala, že NASA poskytne vědecký přístroj a podporu při návrhové fázi, ale i komunikaci, sledování a navigaci, k čemuž poslouží její špičková síť pozemních stanic DSN. Obě agentury měly podle dohody vytvořit společný vědecký tým, který bude využívat data nasbíraná při misi k vědeckému výzkumu. V roce 2021 NASA přiřadila devět vědců společně se souvisejícím přístrojem.

Agentura KARI poskytne sondě Danuri pět vědeckých přístrojů a obstará také primární vedení mise. Danuri bude nejen první jihokorejská lunární sonda, ale dokonce i první jihokorejský projekt, který se vydá dál, než jen na nízkou oběžnou dráhu Země. Sonda Danuri je založena na platformě vážící 678 kilogramů, která dostala šest vědeckých přístrojů. Samotná sonda má tvar krychle, ze které vystupují dva fotovoltaické panely a komunikační antény. Pohon obstarává čtveřice raketových motorů OMT (Orbit Maneuver Thrusters) – každý s tahem okolo 30 N a specifickým impulsem 227 sekund. Jemnější manévry obstará osm raketových motorů ACT (Attitude Control Thrusters) s tahem přibližně 5 N a specifickým impulsem 218 sekund. Motory OMT se využijí pro velké manévry se změnou rychlosti vyšší než 10 m/s. Pro manévry pod tímto limitem se využijí zmíněné motory ACT. Ty najdou využití i na začátcích manévrů pro usazení pohonných látek. Jako palivo budou oba okruhy používat jednosložkové médium.

Přístroj LUTI (Lunar Terrain Imager)
Zdroj: https://www.satreci.com/

Zmíněná dvojice fotovoltaických panelů bude sondě dodávat 760 W elektrické energie. Komunikaci obstarají dvě antény – nízkozisková v pásmu S se využije pro obousměrnou komunikaci, zatímco vysokozisková v pásmu X bude sloužit k vysokorychlostnímu odesílání dat. Šest palubních přístrojů pokrývá široké spektrum úkolů, které má mise splnit. Tři přístroje jsou založeny na snímkování povrchu Měsíce, přičemž ve dvou případech jde o snímače dodané agenturou KARI. První přístroj se jmenuje LUTI (Lunar Terrain Imager) a má ve vysokém rozlišení zachytit budoucí místa přistání na lunárním povrchu. Tento necelých 15 kilogramů těžký snímkovací přístroj dosáhne prostorového rozlišení 5 metrů při šířce snímaného pruhu 8 kilometrů. Druhý snímkovací přístroj agentury KARI bude širokoúhlý PolCam (Polarimetric Camera). Jeho úkolem bude pořizovat polarimetrické snímky celého povrchu kromě polárních oblastí. Tyto snímky budou mít střední rozlišení a širší zorné pole. Vědci je chtějí využít k průzkumu detailních charakteristik lunárního regolitu. Tříkilogramový přístroj PolCam tvoří dvojice kamer mířících přímo pod sondu.

ShadowCam
Zdroj: https://snworksceo.imgix.net/

Poslední snímkovací přístroj na palubě Danuri se jmenuje ShadowCam. Jedná se o přístroj založený na technologiích kamery NAC (Narrow-Angle Camera) z americké sondy LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), která startovala v roce 2009 a funguje dodnes. ShadowCam prošla modernizací, takže by měla být 200× citlivější než původní model. Tento přístroj by měl mapovat odrazivost trvale zastíněných oblastí a hledat v nich stopy námrazy či přímo ložisek ledu. ShadowCam má svá pozorování opakovat s měsíční frekvencí, aby bylo možné vysledovat sezónní změny. Necelých 15 kilogramů těžký přístroj dosáhne prostorového rozlišení 1,7 metru. NASA jej agentuře KARI dodala v srpnu 2021 a už v říjnu byl instalován na sondu.

Magnetometr KMAG.
Zdroj: https://cfn-live-content-bucket-iop-org.s3.amazonaws.com/

Zbývající tři přístroje dodala agentura KARI. Tři a půl kilogramu těžký magnetometr KMAG (KPLO Magnetometer) se využije k měření magnetických polí u Měsíce. Jedná se o tři tzv. fluxgate magnetometry umístěné na různých částech sondy. Jeden se nachází na jejím těle a zbývající dva bychom našli na 155 centimetrů dlouhém nosníku. Díky těmto senzorům bude moci KMAG měřit sílu magnetického pole i ve vzdálenosti 100 km od lunárního povrchu. Posledním čistě vědeckým přístrojem na palubě je gama spektrometr KGRS (KPLO Gamma-Ray Spectrometer), který bude měřit gama záření vystupující z lunárního povrchu. Bude tak možné určit charakteristiky zdrojů na Měsíci a zmapovat prostorové rozložení jednotlivých prvků. Tento přístroj váží 5 kilogramů.

Závěrečným nákladem na palubě Danuri je technologický demonstrátor DTNPL (Disruption Tolerant Network experiment payload), který má otestovat komunikaci založenou na technologií komunikační sítě odolné vůči rušení. V rámci dalšího testu se Danuri pokusí implementovat bezdrátové internetové protokoly, kterými by se mohly propojit družice či sondy. S využitím tohoto bezdrátového prostředí má Danuri vysílat píseň Dynamite od jihokorejské kapely BTS.

Rozložení vědeckých přístrojů na sondě Danuri
Zdroj: http://planetary.s3.amazonaws.com

Úkolem Danuri je otestovat nové technologie lunárního průzkumu, provádět vědecký výzkum a otestovat metody kosmického internetu. Agentura KARI již postavila nové pozemní podpůrné středisko, které má podporovat nejen Danuri, ale i budoucí lunární mise. V roce 2021 agentura dokončilo stavbu nové antény pro komunikaci s hlubším vesmírem, která má přenášet data z Danuri. NASA navíc provedla testy kompatibility komunikačních prvků Danuri se systémem Deep Space Network. KARI uspořádala celostátní soutěž o pojmenování mise KPLO. V květnu letošního roku byl vybrán právě název Danuri, což je složenina ze slov Dal (Měsíc) a Nuri (užít si). Sonda již byla kompletně sestavena a dokončila environmentální testy, než bude možné ji doručit na místo startu.

Červenec 2020 – Falcon 9 vynáší jihokorejskou družici ANASIS-II.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Koncem roku 2017 bylo rozhodnuto, že misi Danuri (tehdy ještě KPLO) vynese SpaceX pomocí rakety Falcon 9 z floridského mysu Canaveral. Falcon nejprve dopraví sondu na parkovací dráhu kolem Země, odkud se vydá na eliptickou přeletovou dráhu.

Danuri má k letu k Měsíci využít metodu Weak Stability Boundary/Ballistic Lunar Transfer. Zmíněná přeletová dráha bude mít apogeum (nejvzdálenější bod dráhy) v blízkosti libračního bodu L1. Jakmile se sem sonda přiblíží, využije gravitace Měsíce a vydá se směrem k němu. S využitím vlastního pohonu pak vstoupí na dráhu kolem Měsíce.

Přeletová metoda Weak Stability Boundary/Ballistic Lunar Transfer sondy Danuri.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Pokud se to podaří, stane se Jižní Korea sedmým státem, který dosáhl oběžné dráhy Měsíce. Po dosažení oběžné dráhy sonda sérií manévrů upraví do konce letošního roku svou dráhu na výšku přibližně 100 kilometrů (+/- 30 km) se sklonem 90°. na této dráze pak sonda stráví svou rok dlouhou primární misi. Pokud bude mise prodloužena, dojde ke snížení dráhy na výšku přibližně 70 kilometrů, kde bude vědecký výzkum pokračovat.

Jižní Korea má s průzkumem Měsíce velké plány. Už kolem roku 2030 by mohla začít druhá fáze jejího lunárního programu, která by měla kromě orbiteru obnášet i lander či rover.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

V květnu 2021 podepsala Jižní Korea dohodu Artemis Accords, čímž vyjádřila podporu snahám NASA o návrat lidí na Měsíc. Jižní Korea chce dosáhnout dlouhodobé přítomnosti u Měsíce a podpis dohody tomu pomáhá. Znalosti získané z provozu sondy Danuri chce KARI přenést do druhé fáze svého programu průzkumu Měsíce. Tato druhá fáze počítá s přistáním sondy na povrchu Měsíce v roce 2030. Ve druhé fázi ale nebude chybět ani orbiter či rover. Zatím však nebyl oznámen žádný konkrétní nosič pro tyto mise, ale očekává se, že Korea bude chtít využít vlastních raket.

KARI měla v prvních měsících roku 2022 plné ruce práce, protože momentálně pracuje na návratu své rakety KSLV-II (alias Nuri) do služby. Její premiérový start přišel 21. října 2021, ale i když nosič nedosáhl oběžné dráhy, let úspěšně otestoval chování prvního i druhého stupně. Došlo také k úspěšnému odhození aerodynamického krytu i oddělení simulátoru nákladu. Dosažení oběžné dráhy zabránila pouze heliová nádrž ve třetím stupni, jejíž selhání způsobilo předčasné vypnutí motoru. Raketa Nuri by se měla o svůj druhý start pokusit nejdříve 15. června letošního roku. Tentkrát ponese čtyři CubeSaty a jednu větší družici pro ověření jejích parametrů a chování při letu.

Přeloženo z:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2022/05/1-scaled.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2022/05/P_R_KSLV-1_44-1920×1272.jpg
https://www.satreci.com/…/9e67935311c07ccfdc1bf5558f55da17_crop_auto_fix_788.43_450.jpg
https://snworksceo.imgix.net/…c4d012435e32.sized-1000×1000.jpg?w=1000
https://cfn-live-content-bucket-iop-org.s3.amazonaws.com/…2jKNl1VfpmdYDbrxjV9%2BQ%3D
https://planetary.s3.amazonaws.com/…EAGKoreaspaceprogramstatus_Page_08_f840.png
https://www.nasaspaceflight.com/…85FA-4B73-895B-BC769DA2C10F-1920×1280.jpeg
https://www.nasaspaceflight.com/…EB%8F%841-1920×1440.png
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2022/05/2.jpg