Začala poslední srpnová dekáda a tak se chýlí k závěru i náš letní seriál. Po dávce čistě kosmonautických témat si dáme opět malé intermezzo a podíváme se dnes na výzkum Sluneční soustavy, který by bez rozvoje kosmonautiky nebyl možný. Astronomové se dlouhá století mohli dozvídat detaily o blízkých tělesech jenom s pomocí pozorování okem u dalekohledu. Později v 19. století přišla na pomoc fotografie a spektroskop, ale kvalita snímků stále nedosahovala toho, co viděli ti nejlepší okem. Dnes už se karta obrátila, takže amatérský astronom si 30cm dalekohledem pořídí kvalitnější snímek, než to šlo přes ty největší dalekohledy před padesáti lety. Jenže v druhé polovině 20. století přišel zlom. Začaly lety do kosmu a s tím i možnosti snímat planety a jejich měsíce zblízka. Ani padesát let poté jsme ale nevěděli, jaký je vzhled objektů Kuiper-Edgeworthova pásu. Byly to právě průlety kosmických sond, které nám otevřely oči a zcela nový obor, planetární geologii.

5. Kuiperův-Edgeworthův pás

Pluto na kompozitním barevném snímku z New Horizons. Dobře patrné jsou geologicky odlišné oblasti.

V úvodu článku nebyl tento pojem dovysvětlen a tak můžeme tuto nesrovnalost napravit nyní. Přeci jenom, bavit se o nějakém průletu v nějakém pásu nezní moc konkrétně. Přitom by stačilo říct jenom Pluto a situace je hned jasnější. Existenci pásu malých těles za dráhou Neptunu uvažovali Kenneth Edgeworth (po roce 1940) a později také Gerard Kuiper (který se ale domníval, že tělesa, která sem byla vypuzena, vymetly svou gravitací velké planety pryč a moc jich tak nezbylo). Paradoxně tak hlavní zásluha na předpovězení nenáleží těmto astronomům, ale možná někomu dalšímu, například Fredu Whipplovi (toho si zase vybavíme pro výraz špinavá sněhová koule v případě popisu komety). Ať už je to jakkoli, dnes je tedy pás těles za dráhou Neptunu nejčastěji nazýván Kuiperův. Najdeme zde i mnohé trpasličí planety, z nichž nejjasnější jsou Pluto a Makemake.

Je paradoxem doby, že ve dvacátých letech se na Lovellově observatoři vyskytl pečlivý a velmi pracovitý astronom Clyde Tombaugh a způsobil totální myšlenkový rozvrat v kategorizaci velikosti a počtu planet Sluneční soustavy. Stačilo k tomu, když po nelidsky náročném hledání objevil roku 1930 Pluto. Nebýt jeho, je docela možné, že by bylo nalezeno až o několik desetiletí později. Vždyť další takové těleso bylo nalezeno až v roce 1992 a nutnost transformovat náš pohled na pojem planeta definitivně způsobil objev tělesa 2003 UB313, které dnes známe jako Eris, která je prakticky stejně velká jako Pluto. Od roku 2006 už má tedy Sluneční soustava zase 8 planet a jak víme, jeví se to poměrně logické, protože planetek za Neptunem je nepochybně velké množství.

Jenže ani v roce 2006 neměli astronomové o mnoho konkrétnější představu o vzhledu Pluta, než tomu bylo v prvních desetiletích po jeho objevu. Velký zlom znamenal objev jeho měsíce Charon v roce 1978, protože tím bylo možno určit přibližnou hmotnost objektů a pomocí zákrytů hvězd i určit velikost. Oboje vyšlo na planetu až titěrně malé a definitivně tak potvrdilo představu Pluta jako velmi malé planety na velmi podivné dráze. V roce 2006, který znamenal přeřazení Pluta do nové kategorie těles Sluneční soustavy, byla už rok na cestě průlomová sonda New Horizons. Ta startovala k planetě a v roce 2015 dosáhla „pouze“ trpasličí planety.

Průlet kolem Pluta byl skutečnou technologickou výzvou. Nikdo předem nevěděl, jaké na sondu číhá nebezpečí a vše muselo klapnout na první pokus. Komunikace probíhala na obří vzdálenost miliard kilometrů a přenos dat byl tak pomalý, že palubní přístroje přehrávaly nasbíraná data další rok a půl po samotném průletu. Pro náš portál představoval tento průlet jednu ze zatěžkávacích zkoušek a jsme rádi, že jsme mohli tehdy být u toho s vámi. I když v našem přehledu má jen páté místo, jedná se o jeden ze zlomových okamžiků výzkumu našeho koutu vesmíru.

Kontaktní dvojplanetka Arrokoth (dříve Ultima Thule) vyfocená sondou New Horizons.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Sonda New Horizons si nakonec připsala více zajímavých průletů. Například při gravitačním manévru navštívila Jupiter. Ale třešničkou na dortu byla zatím její poslední průlet 1. ledna 2019 kolem pozoruhodného tělesa Arrokoth v samém srdci Kuiperova pásu. Objev slepence dvou podivných těles různého tvaru byl možná stejně přelomový, jako samotné zkoumání Pluta, kde bylo odhaleno, že jde o geologicky mnohem aktivnější těleso, než se vůbec většina vědců zdráhala odhadovat.

4. Hra na honěnou

Jestliže planety se pohybují po obloze celkem předvídatelně a od 17. století i vypočítatelně, tak komety jsou objekty vyloženě záludné. Objeví se a zase zmizí. Stačí si vybavit kometu NEOWISE letos v červenci. Viděli jste ji vůbec? Byla vidět po dobu nejméně dvou týdnů pouhým okem, ale dá se říct, že jak se objevila, tak zase zmizela. Naštěstí jsou známy i komety s kratší periodou, které se vrací třeba jednou za několik let, nebo alespoň desítek roků, a takové se alespoň nějak slušně honit dají. Hra na honěnou je celkem dobrý příměr, protože komety se často pohybují velkou rychlostí a tak se dlouho dařily spíše průlety kolem nich, než samotný výzkum z oběžné dráhy. Čest dej misi Rosetty a Philae, které to dokázaly v případě další velmi sledované události na našem portálu, kterým bylo přistání na kometě v roce 2014. Tato mise uspěla nepochybně i proto, že kometa 67P/Čurjumov-Gerasimenko má poměrně málo protáhlou dráhu (kometa Jupiterovy rodiny komet) a samotnou sondu bych klidně nazval cisternou osazenou přístroji. Na dosažení komety si vezla dost paliva.

Jádro Halleyovy komety pohledem sondy Giotto
Zdroj: http://images.spaceref.com/

Jistě tušíte, že čtvrtou příčku nemůže mít v tomto přehledu jen tak ledajaký průlet a proto jsme jako hlavní vybrali výzkum Halleyovy komety v roce 1986. Jednak šlo o první těsné průlety kolem komety a navíc se na ni zaměřilo několik sond současně. Kromě toho je to kometa slavná a hodně aktivní. Japonské mise Suisei a Sakigake (první japonská meziplanetární mise) se na ní podívaly jen z dálky, ale sovětské mise Vega („Veněra-Gallej“) to už vzaly hodně zblízka a navíc jejich snímání zajistily pohyblivé platformy pro kamery zkonstruované v Československu, takže tady máme také důvod být na co hrdi. No a konečně ten nejtěsnější a nakonec úspěšný průlet si připsala evropská Giotto. Ta se pořádně omlátila, když ji v blízkosti jádra zasáhlo nemálo prachových zrn a možná i větší kamínek. Sonda se však po průletu ve vzdálenosti 580 km ozvala a zaslala na Zemi na tu dobu naprosto průlomové snímky. Snad proto jsme ji zvolili za čtyřku našeho přehledu.

3. Velká cesta

Nemůžeme snad najít legendárnější průletovou misi historie, než tzv. Velkou cestu sond Voyager. Vědci získali s nástupem kosmonautiky do ruky opravdu mocný nástroj. Najednou mohli zkoumat planety in-situ. A když se jim v sedmdesátých letech naskytla výjimečná konstelace vhodného seřazení velkých planet tak, aby s vynaložením ne moc velkého množství paliva šlo cestovat od jedné k druhé a dál, neváhali o takovou významnou cestu bojovat.

Velká rudá skvrna na Jupiteru vyfocená sondou Voyager 1.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Víme, že Voyagery nemají primát, pokud jde o průzkum největší planety Sluneční soustavy. Ten si vzaly už Pioneer 10 a 11 o několik roků dříve. Dokonce ani neměly ambice, jakých dosáhly pozdější sondy Galileo u Jupiteru a Cassini u Saturnu, které přinesly přelomová data přímo z oběžné dráhy obou obřích planet. Ale způsob, jakým byly navrženy a jak dokázal především Voyager 2 prozkoumat všechny čtyři planety, je jistě bezprecedentním úspěchem. A to si ještě vezměme fakt, že obě sondy jsou dodnes funkční a měří vlastnosti slunečního větru a kosmického záření v neuvěřitelné dálce více než 150 astronomických jednotek od Slunce (150× dál, než Země od Slunce).

Voyagery měly mít možná ještě jeden primát, když Voyager 1 snad mohl dosáhnout koncem 80. let i Pluta. Alespoň se to říká, že když byla krátce před jeho průletem kolem Saturnu zaznamenána hustá atmosféra měsíce Titan, tak byla prý přeplánována jeho trajektorie kolem této planety tak, aby jej mohl detailně prozkoumat, čímž nemohl „zatočit“ směrem k Plutu, které tak přenechal New Horizons. A tak zbyl Voyageru 1 alespoň jeden primát. Na dlouhou dobu půjde o nejvzdálenější objekt vyrobený lidskou rukou.

Pale Blue Dot
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Obě sondy už vyletěly z bubliny, kterou si svým slunečním větrem kolem sebe vyfukuje naše hvězda. Někdy se tak nesprávně říká, že jsou mimo Sluneční soustavu. Sondy se stále nachází v oblasti vnějšího Kuiperova pásu a mají ještě velmi daleko k okraji gravitačního vlivu Slunce. To ale nic nemění na jejich přelomové misi a slavný snímek Pale Blue Dot, který skvěle okomentoval Carl Sagan, je dodnes jedním z top momentů výzkumu vesmíru vůbec.

2. Desítky milionů kilometrů od Země

Dnes už to nezní nijak pompézně, ale když dokázaly kosmonautické velmoci vyslat své první sondy mimo sféru gravitačního vlivu Země a komunikovat s nimi na vzdálenosti desítek milionů kilometrů, byla to opravdu zvláštní doba. Doba překotného výzkumu Sluneční soustavy. Doba vesmírných závodů s cílem za každou cenu dosáhnout jiné planety. Klidně i s nefunkční sondou, která neposbírá žádná vědecká data. Ale mohli jste prohlásit. Podařilo se nám proletět kolem jiné planety.

Veněra 1. Zdroj: Wikimedia Commons

Na vzdálenost větší než 40 mil. km se podařilo už v roce 1960 komunikovat Američanům, kteří do oblastí, kde obíhá i Venuše, vyslali sondu Pioneer 5. Ale Sověti disponovali silnější Semjorkou ve verzi Molnija, která také vynesla první sondy, určené k meziplanetárnímu letu.

Jestliže 4. února takto Sověti vypustili jen další z mnoha Sputniků na oběžnou dráhu Země (protože se sondu nepodařilo urychlit na meziplanetární dráhu, proto tzv. Sputnik 7), potom úspěch se dostavil jen o pár dní později. Dva měsíce před slavným letem Gagarina, 12. února 1961 se na cestu vydala první sonda, která dosáhla Venuše.

Tou sondou byla Veněra 1. Sonda se bohužel odmlčela už 24. února během přeletové fáze, ale jako první proletěla těsně kolem jiné planety. Ze známé trajektorie víme, že minula 20. 5. 1961 Venuši na vzdálenost asi 100 000 km.

1. Tak to jste ještě neviděli

Něco tak mimořádného, jako je provedení prvního úspěšného průletu kolem jiného kosmického tělesa nemůže mít z našeho pohledu jiné, než první místo. Samozřejmě nám zbylo jediné těleso, náš nejbližší přirozený souputník Měsíc. Po několika neúspěšných pokusech se první sondou, která proletěla kolem něj, stala Luna 1.

Odvrácená strana Měsíce z Luny 3. Zdroj: Wikimedia Commons

Nosná raketa Vostok-L odstartovala z Bajkonuru 2. ledna 1959. Sonda byla určena k přímému zasažení povrchu Měsíce, ale vzhledem k tomu, že raketa jí udělila trochu vyšší rychlost, tak Měsíc nakonec minula o 6 700 km, čímž se i tak nesmazatelně zapsala do historie. Každopádně se jí jako první podařilo opustit gravitační vliv Země a dostala se na dráhu kolem Slunce.

Program Luna pak přinesl i jiný slavný průlet, který jsme vybrali do nadpisu posledního bodu našeho přehledu. To, co zachytila, jste opravdu ještě neviděli. Ostatně kdo z nás měl tu možnost vidět odvrácenou stranu Měsíce? Tento unikátní počin se poprvé zdařil sondě Luna 3, a i když snímky jsou velmi nejasné kvality, už tehdy bylo patrné, že je zcela odlišná od té přivrácené k Zemi. Chybí zde výrazné tmavé plochy, měsíční moře. Jeden z výrazných kráterů zalitý lávou na odvrácené polokouli byl nazván Ciolkovskij, čímž byl definitivně vzdán hold jednomu z otců kosmonautiky, který měl významný podíl na tom, co potom tyto sondy dokonaly.

Detail atmosféry Jupiteru z 20. blízkého průletu Juno

Do výběru se nám vůbec nedostaly těsné průlety kolem Jupiteru v podání Juno, nebo nejtěsnější dosavadní průlet kolem Slunce v podání Parker Solar Probe. Je to dáno charakterem vybraných kritérií, ale je to alespoň motivace podívat se třeba za rok na kritérium těsnosti přiblížení. Přejme našim výletníkům spoustu dalších krásných snímků a zajímavých průletů.

Zdroje obrázků:
https://www.wikidata.org/wiki/Q630405#/media/File:Krater_Tsiolkovsky.jpg
https://live.staticflickr.com/65535/47973316948_a9bf581486_b.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/800px-Pluto-01_Stern_03_Pluto_Color_TXT.jpg
http://images.spaceref.com/news/2012/ooHMC_BEST_H1.jpg
https://voyager.jpl.nasa.gov/assets/images/galleries/images-voyager-took/jupiter/redspotx.gif
https://live.staticflickr.com/65535/47973316948_a9bf581486_b.jpg
https://en.wikipedia.org/wiki/Venera_1#/media/File:Venera_1_(a)_(Memorial_Museum_of_Astronautics).JPG
https://en.wikipedia.org/wiki/Luna_3#/media/File:Luna_3_moon.jpg