Dočká se dvojitý asteroid evropské sondy?

V minulých letech plánovala evropská kosmická agentura, že k duálnímu asteroidu Didymos vypustí svou sondu AIM (Asteroid Impact Mission), aby zkoumala tento zajímavý svět. Sonda AIM měla být součástí americko-evropského projektu AIDA, který obsahoval i druhou sondu. Americká DART měla narazit do menšího ze dvou asteroidů a pokusit se o jeho vychýlení. Sonda AIM i pozemní teleskopy měly sledovat, jaký bude mít kolize vliv na dráhu malého asteroidu. Kromě vědeckého přínosu mise mělo jít o první praktickou zkoušku metody, která by se dala použít v případě odklonu asteroidu z kolizní dráhy se Zemí. V roce 2016 však ESA z finančních důvodů ukončila práce na misi AIM a Američané tak DART rozvíjí sami. Evropa se však myšlenky historicky první výpravy k duálnímu asteroidu nevzdala a její odborníci přišli s konceptem Hera.

Hera by mohla zmapovat Didymoon velmi podrobně.

Hera by mohla zmapovat Didymoon velmi podrobně.
Zdroj: http://www.esa.int

Jméno dostala po řecké bohyni manželství a manželce nejvyššího boha Dia, a pokud bude schválena, měla by prozkoumat nejen hlavní asteroid Didymos o průměru 780 metrů, ale i jeho malý měsíček o průměru 160 metrů, kterému se někdy říká Didymoon. „Takový binární systém je perfektním místem pro zkoušky planetární ochrany, ale je to i úplně nové prostředí výzkumu asteroidů. Bináry tvoří až 15 % všech asteroidů, ale zblízka jsme zatím žádný nezkoumali, takže očekáváme mnoho překvapení,“ předjímá Ian Carnelli, manažer mise Hera a dodává: „Objekt s extrémně slabou gravitací představuje i nové výzvy z hlediska řízení a navigace. Naštěstí můžeme využít unikátní zkušenosti z evropské mise Rosetta, jejíž tým tomu našemu hodně pomáhá.“

Právě malý Didymoon by mohl být hlavním cílem mise Hera. Sonda by provedla snímání jeho povrchu s vysokým rozlišením pomocí optické kamery, laseru a radiových vln. Šlo by o nejmenší dosud navštívený asteroid, jeho velikost odpovídá zhruba Cheopsově pyramidě, takže vědce zajímá, jak vypadá jeho vnitřní stavba. Podle současného plánu by měla Hera doletět k Didymosu v roce 2026. V té době už bude mít Didymoon za sebou historickou událost – půjde o první objekt ve vesmíru, jehož oběžná dráha bude lidskou činností posunuta měřitelným způsobem.

Hera studuje uměle vytvořený kráter.

Hera studuje uměle vytvořený kráter.
Zdroj: http://www.esa.int/

Vizualizace impaktu

Vizualizace impaktu
Zdroj: http://www.esa.int

Americká mise DART (Double Asteroid Redirection Test) by do něj měla narazit v roce 2022 a vědci očekávají, že impakt vzájemnou rychlostí zhruba 6 km/s ovlivní délku oběhu Didymoonu kolem Didymosu. Na kolizi upřou své zraky pozemní observatoře po celém světě, ale od místa je bude dělit vzdálenost nejméně 11 milionů kilometrů. „Budou chybět zásadní informace a to je chvíle, kdy přijde čas pro Heru. Její blízký průzkum umožní určit hmotnost Didymoonu, tvar kráteru, ale i fyzikální a dynamické vlastnosti malého asteroidu,“ naznačuje Carnelli a pokračuje: „Tato data, která nasbírá Hera, umožní lépe pochopit možnosti planetární ochrany, jejíž principy bychom mohli použít v případě potřeby odklonu blížícího se asteroidu.“

Vizualizace kráteru po sondě DART.

Vizualizace kráteru po sondě DART.
Zdroj: http://www.esa.int/

Tradiční metodou určení hmotnosti kosmického objektu, je měření jejího gravitačního vlivu na sondu. Tento přístup se ale u binárního asteroidu použít nedá – slabé gravitační pole Didymoonu by bylo silně překonáno polem jeho většího partnera. Místo toho Hera použije snímkování ke sledování povrchových útvarů (balvany či krátery) většího asteroidu, kterému se někdy říká také Didymain. Měřením „vrtění“, které většímu asteroidu způsobuje Didymoon, relativně ke společnému centru gravitace, může být jeho hmotnost určena s přesností na 90 %.

Hera má nést i cubesaty.

Hera má nést i cubesaty.
Zdroj: http://www.esa.int

Hera navíc proměří kráter vytvořený projektilem DART s rozlišením až 10 cm, čehož dosáhne sérií těsných průletů, díky kterým bude moci prohlédnout povrchové charakteristiky a vnitřní složení asteroidu. „Hera využije našich více než pětiletých zkušeností z dřívějšího projektu Asteroid Impact Mission (AIM),“ říká Ian Carnelli a dodává: „Její hlavní přístroj bude replikou snímače, který již ve vesmíru je – přístroj Framing Camera od německé kosmické agentury DLR používá americká sonda Dawn pro fotky trpasličí planety Ceres. Hera by měla nést i laserový radar, tedy lidar pro měření na povrchu, dále pak hyperspektrální snímač k určení povrchových vlastností. Hera by navíc měla vypustit i první evropské cubesaty určené pro hluboký vesmír. S jejich pomocí bychom získali dodatečné informace a vyzkoušíme si i pokročilou komunikaci mezi sítí několika družic.“ S přípravou své mise nezahálí ani Američané. Jejich DART před nedávnem prošla předběžným zhodnocením designu a je připravena vstoupit do Fáze C, tedy etapy detailního návrhu.

Zdroje informací:
http://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/Hera_uses_infrared_to_scan_impact_crater.jpg
http://www.esa.int/…/mapping_didymoon/15357479-1-eng-GB/Mapping_Didymoon.jpg
http://www.esa.int…/Hera_measures_Didymoon_s_size_shape_and_mass.gif
http://www.esa.int/…/aftermath_of_collision/15357547-1-eng-GB/Aftermath_of_collision.jpg
http://www.esa.int/…/testing_deflection/15359917-7-eng-GB/Testing_deflection.jpg

Dočká se dvojitý asteroid evropské sondy?, 4.9 out of 5 based on 18 ratings
Pin It
(Visited 1 741 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 4.9/5 (18 votes cast)
(Visited 1 741 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


11 komentářů ke článku “Dočká se dvojitý asteroid evropské sondy?”

  1. pbpitko napsal:

    „půjde o první objekt ve vesmíru, jehož oběžná dráha bude lidskou činností posunuta měřitelným způsobem.” ???
    A čo sonda Deep Impact ktorá r.2005 priletela ku kométe Tempel 1, a vystrelila impaktor o hmotnosti 372 kg rýchlosťou 10,2 km/s a následne boli veľmi presne zmerané zmeny dráhy kométy po impakte ?
    https://cs.wikipedia.org/wiki/Deep_Impact_(sonda)
    Navrhujem zmeniť :
    „objekt ve vesmíru”
    => „asteroid”

    pb 🙂

    • Dušan Majer napsal:

      Nejsem si jistý, zda Deep Impact ovlivnil dráhu jádra komety měřitelným způsobem. Zkusím si to prověřit a dám vědět.

    • Dušan Majer napsal:

      Kontaktoval jsem s dotazem pana Jiřího Srbu ze Vsetínské hvězdárny, který se v době realizace mise Deep Impact velmi detailně zabýval jejím průběhem. Z jeho odpovědi vybírám ty nejdůležitější pasáže: „Problém bude ve slově ‘měřitelným’. Jádro komety 9P je poměrně velké (8 x 5 km), čili okamžitá změna rychlosti je velmi malá. Běžná kometární aktivita jádra trvale mění dráhu 9P a proto je potřeba k jejímu správnému popisu zavést negravitační parametry, které jsou o 3 řády větší, než jejich očekávaná změna vyvolaná otevřením aktivního kráteru po impaktu. Navíc kometu pozorujeme většinou v aktivní fázi na dráze, čili zahalenou v komě, jádro tedy jinak než ze sondy nevidíme (běžně ze Země pozorujeme centrální kondenzaci komy, nikoliv samotné jádro, čímž se značně snižuje potřebné rozlišení pro měření takto drobných změn). Čili, i když je možné případné změny spočítat, nebylo patrně možné je změřit.
      Na druhou stranu Didymos je pouze nějakých 800 m a cílem impaktu vlastně bude jen jeho 150 m měsíc. Planetka nemá přirozenou aktivitu, takže se ani neschovává v komě ani není potřeba zavádět negravitační paramatery, takže jakákoliv změna vyvolaná impaktem bude mnohem lépe měřitelná i ze Země, zvláště plánovaná radarová měření budou velmi přesná. Takže v tomto případě mají asi spočítáno, že změnu jsou schopní s dostupnými přístroji naměřit. Jestli se to skutečně povede je samozřejmě otázka.“

      Tímto panu Srbovi děkuji za velmi podrobnou odpověď i za jeho čas.

  2. pbpitko napsal:

    Ešte by bolo dobre :
    „posunuta měřitelným způsobem”
    => „zmeraná zmena obežnej dráhy telesa slnečnej sústavy”

  3. Spytihněv napsal:

    Takže na AIM peníze nebyly, ale na Heru snad budou. A nestačilo by bývalo zrušit modul na povrch Didymoonu (který Hera již neobsahuje) a zbytek mise AIM nechat včetně cubesatů, které budou podle článku součástí i Hery?

    • Dušan Majer napsal:

      Hera je vlastně osekaná verze AIM. Tak to snad klapne.

      • Spytihněv napsal:

        AIM byla zrušena 2016 a měla původně letět 2020. Škoda, že místo zrušení nebyla jen zjednodušená a zlevněná ihned, aby se letělo plus mínus v termínu.

        • ventYl napsal:

          Rozmyslal som nad tym a neviem, ci je to realne nejaka ujma. Snad iba v pripade, ak mal byt dopad sondy Deep Impact snimany v realnom case a to mi pride z viacerych dovodov dost ako sci-fi. Vysoko pravdepodobne tie dve sondy nemohli startovat na jednom nosici, pretoze potrebuju pre prilet k asteroidu odost ine parametre drahy. A to asi ani v pripade, ze by AIM mala k asteroidu doletiet neskor, ako Deep Impact. A asteroid je pasivne teleso, takze ak to snimanie neprebehne v realnom case, tak je asi +- jedno, ci prebehne o rok, alebo o styri roky.

        • Spytihněv napsal:

          Připravovaná dopadová sonda se jmenuje DART, Deep Impact vyslala impactor na Tempel 1. To za prvé. A pokud jde o sledování dopadu DART na Didymoon, tak skutečně tuto událost měla sledovat zrušená sonda AIM přímo na místě. Už by tam na DART čekala a mezitím konala vlastní výzkum. A proč by jako měly startovat na jednom nosiči? Nějak vašemu příspěvku celkově nerozumím.

  4. Petr Scheirich napsal:

    Nevím, jestli to tak dlouho po vydání článku ještě někdo bude číst :-), ale pár poznámek k diskuzi ohledně misí DART, (zrušené) AIM a HERA:

    Mise DART má dva primární úkoly:
    – technologický: vyzkoušet, že opravdu umíme aplikovat metodu kinetického impaktoru ke změně dráhy malé blízkozemní planetky.
    – vědecký: změřit tzv. parametr beta, který udává, kolik z momentu hybnosti impaktoru bude skutečně “využito” pro změnu dráhy.
    Beta může být = 1, pokud se impaktor pouze zanoří do Didymoonu a nic víc. S největší pravděpodobností ale beta bude větší než 1, a to až několikrát, protože impakt ejektuje část materiálu Didymoonu opačným směrem, což v důsledku zákona zachování hybnosti celkový efekt změny jeho dráhy vylepší.
    To, jak se změní dráha Didymoonu budeme znát velice přesně, nejen ze zmiňovaného radaru, ale především z fotometrických dat (světelných křivek celého systému), protože radarem bude systém pozorovatelný pouze asi týden, zatímco fotometricky celé následující 3/4 roku, a čím delší interval pozorování bude k dispozici, tím přesněji budeme znát novou oběžnou periodu Didymoonu a tedy i to, o kolik se změnila v důsledku impaktu.

    K výpočtu parametru beta je ale zapotřebí znát tři věci:
    – hmotnost impaktoru (ta bude samozřejmě známa velice přesně)
    – změna dráhy Didymoonu (očekává se, že ta bude také změřena velice přesně, viz výše).
    – hmotnost Didymoonu. To je největší slabina vědecké části mise. DART sám totiž hmotnost Didymoonu nezměří, na to se bude přibližovat příliš rychle. Přibližně samozřejmě hmotnost Didymoonu znát budeme na základě jeho velikosti a PŘEDPOKLÁDANÉ hustoty, ale přesně by jeho hmotnost dokázala změřit pouze nezávislá orbitální sonda. A to měl být jeden z úkolů mise AIM a také jeden z úkolů plánované mise Hera. Dá se tedy říci, že primární vědecký cíl DARTu (určení parametru beta) je na misi Hera kriticky závislý.

Napište komentář k Petr Scheirich