Jak se vede lunárnímu prospektoru? 
Modrý Měsíc na druhou 
Nozomi, Polar Lander a NEAR 
 

 
  
Kresba NASAJak se vede lunárnímu prospektoru? 
 
Vzpomínáte? Přesně před rokem, sedmého ledna jsme společně na stránkách Instantních astronomických novin sledovali, jak se na pouť za bližším poznáním našeho kosmického souseda vydala sonda Lunar Prospector. Možná jste si ani v průběhu toho minulého roku při pohledu na Měsíc neuvědomili, že právě v tu chvíli kolem něho obíhá malý plechový "barel" za 63 milionů dolarů. A tak zatímco my jsme prožili další nezapomenutelný rok, sonda oběhla kolem Měsíce více než čtyřtisíckrát a nashromáždila obrovské množství velmi cenných dat. Nyní ji ještě zbývá asi sedmnáct kilogramů pohonných hmot, otáčí se kolem své osy dvanáctkrát za minutu a šestnáctého ledna ji čeká začátek tzv. prodloužené mise, během které se dostane na nižší oběžnou dráhu s výškou 25 až 30 kilometrů nad povrchem. Bude to důležitý moment celé mise, neboť všechna měření, která sonda uskuteční, budou mnohem přesnější. První krok byl úspěšně učiněn již 19. prosince loňského roku, kdy byl Prospector naveden na orbitu o průměrné výšce 40 kilometrů (doposud to bylo 100 km). Už brzy tedy můžeme očekávat nejedno překvapení, které nám Prospektor při šmátrání po měsíčním povrchu přinese. 
 
Co nám přinesl Lunar Prospector?  

Zpřesnění gravitačních map 
Už výsledky lunárních misí z šedesátých let ukázaly, že Měsíc má velmi nerovnoměrné tíhové pole. Jeho místní anomálie způsobují především tzv. mascony (z anglického mass concentration), které pravděpodobně tvoří mocné vrstvy lávových příkrovů uvnitř měsíčních moří. První mapu rozložení těchto masconů na celém Měsíci získali dychtiví vědci prostřednictvím sondy Clementine, která sledovala našeho souputníka v roce 1994. Lunar Prospector však už po několika týdnech své činnosti přinesl mnohem přesnější mapy, které se budou po přiblížení k měsíčnímu povrchu stále zpřesňovat. 
 

Na těchto dvou gravitačních mapách odvrácené strany můžeme vidět, jak se data z Lunar Prospectoru v průběhu mise neustále zpřesňují.
 
Objev nových masconů 
Se zjištěním tíhových anomálií Měsíce, při němž se využívá známého Dopplerova jevu (Doppler Gravity Experiment pod vedením Alexandra Konopliva z Jet Propulsion Laboratory), díky kterému slyšíme tón sirény policejního auta vyšší, když se k nám přibližuje než když se od nás vzdaluje, souvisí i objev doposud neznámých masconů (Mare Humboldtianum, Mendel-Rydberg, Schiller-Zucchius, Hertzsprung, Coulomb-Sarton, Freundlich-Sharonov a Mare Moscoviense). Vědci tak získali přesnější představu o nitru našeho souseda a poznali i dosud neznámé impaktní struktury, které jsou už dnes překryty mladšími krátery a tudíž je nelze zjistit z topografických měření. 
 
Tento diagram zobrazuje tři nově zjištěné mascony na přivrácené straně Měsíce (Mare Humboldtianum, Mendel-Rydberg a Schiller-Zucchius). Horní část představuje jejich topografii, zatímco spodní znázorňuje mascony zjištěné na základě měření Lunar Prospectoru (červeně jsou znázorněna místa s největší koncentrací hmoty).
 
Objev kovového jádra Měsíce? 
Jestliže má náš Měsíc své vlastní magnetické pole, pak je velmi pravděpodobné, že ho vytváří efektem dynama jeho kovové jádro. Existence jakéhokoliv druhu pevného měsíčního jádra byla po dlouhou dobu neznámá, avšak nová data z Lunar Prospectoru hovoří spíše v jeho prospěch. Vědci na základě dat z Prospectoru se domnívají, že Měsíc by skutečně mohl mít tuhé jádro s průměrem asi 600 kilometrů (pokud je převážně železné) nebo 1000 kilometrů (pokud je železné s příměsí síry). 
 
Potvrzení magnetických anomálií v protipólech impaktů 
Data z magnetometru a elektronového reflektometru potvrdila existenci magnetických anomálií přesně v protipólech velkých měsíčních impaktních pánví, jakými jsou Moře dešťů nebo Moře jasu. Tyto protipóly mohly vzniknout během velkých impaktů. Při dopadech velkých meteoritů s rychlostí větší než 10km/s se totiž vyhozená hornina přemění v horký plyn, který může být částečně ionizován. Tento ionizovaný plyn by se mohl od místa vzniku impaktu rozletět po celém Měsíci a setkat se právě v jeho přesně protilehlém místě, kde může vytvořit místní zhuštění magnetického pole. 
 
Vlevo je topografická mapa pořízená sondou Clementine (oblast Mare Imbrium), vpravo je tatáž oblast na základě měření Lunar Prospectoru, která ukazuje zastoupení prvku thoria. Ten je spojen s tzv. KREEP bazalty, které jsou základním stavebním kamenem měsíčních pevnin. Z mapy je tedy patrné, jak impakt v Mare Imbrium vymrštil na povrch níže položené KREEP bazalty (celá rozsáhlá červená oblast). 
 
Zjištění zastoupení chemických prvků  
Pomocí gama spektrometru vědci získali data, ze kterých lze zjistit zastoupení chemických prvků v jednotlivých oblastech Měsíce. Takové "chemické" mapy jsou velmi důležité pro pochopení vzniku a vývoje našeho souputníka. Dají se tak zjistit i případná ložiska některých minerálů a kovů, jež mohou být velmi důležitá při budování případných měsíčních základen. 
 
Tento obrázek ukazuje místa (na mapě modrá), kde neutronový spektroskop Lunar Prospectoru zjistil pokles energetických hladin neutronů, které proudí následkem bombardování slunečního větru od měsíčního povrchu. Právě tento pokles prozrazuje oblasti s možným výskytem vodního ledu. Jak je vidět, tyto podezřelé oblasti se nacházejí blízko pólů, tedy v krajinách věčného stínu.
 
Objev vodního ledu 
Dozajista největší mediální bombou byla tisková konference z 5. března 1998, kdy tým vědců pod vedením dr. Alana Bindera oznámil: "Je velmi pravděpodobné, že se na povrchu našeho vesmírného souseda, v oblasti jeho jižního a především severního pólu, nachází vodní led. Jeho celkové množství se pohybuje mezi 10 a 300 miliony tun. Více vodního ledu v případě, že skutečně existuje, se přitom nachází kolem severního pólu." Dosud získaná měření sondy Lunar Prospector naznačují, že by se v oblasti pólů měla voda skutečně nalézat -- smíchaná s regolitem v poměru 1:100 až 1:300. Její celkové množství se odhaduje na 10 až 300 milionů tun a měla by být rozprostřena v oblasti 10 až 50 tisíc čtverečních kilometrů u severního pólu a 5 až 20 tisíc kilometrů čtverečních na jihu. 
Hlavní zbraní k tomuto unikátnímu objevu se stal tzv. neutronový spektrometr, který je schopen prostřednictvím neutronů "vyčenichat" vodní led v hloubce až půl metru pod povrchem. Přesnější údaje o možném výskytu vodního ledu ale dostaneme až v závěru mise, kdy se sonda více přiblíží k měsíčnímu povrchu. 
 
Pavel Gabzdyl
Podle různých materiálů
 
 
  
Mesic v uplnku (foto archiv IAN)Modrý Měsíc na druhou 
 
Na začátku tohoto roku nám kosmický přítel naší planety připravil netradiční představení: v  lednu a v březnu se můžete pokaždé podívat hned na dva úplňky. V únoru naopak nebude ani jeden. Podobná konstelace nastala v tomto století pouze dvakrát: v letech 1915 a 1961. 
Poprvé byl Měsíc v úplňku v pátek druhého ledna ve tři hodiny a padesát minut našeho času. Na druhý se můžete podívat 31. ledna (17:07). V anglicky mluvících zemích se tento druhý úplněk nazývá Blue Moon, modrý Měsíc. Nikdo neví proč, je však součástí úsloví "once in a blue moon", v překladu snad nejlépe "jednou za uherský rok". Letos však bude "uherský rok" velmi krátký -- další modrý Měsíc spatříme hned v březnu: první úplněk bude druhého, ten další třicátého prvního března. 
Modrý Měsíc, tedy druhý úplněk v jednom kalendářním měsíci, může nastat jen za jistých okolností: průměrná délka kalendářního měsíce je 30,437 dne, zatímco od úplňku k úplňku to v průměru trvá 29,531 dne. Když se tedy první úplněk odehraje první či druhý den v měsíci (samozřejmě vyjma měsíce únor), je možné na jeho konci spatřit modrý Měsíc. Jednoduchým výpočtem lze zjistit, že se Blue Moon v průměru opakuje po dvou letech a osmi měsících. Ve skutečnosti však může přijít i o dva až tři kalendářní měsíce dříve nebo později. Zcela výjimečně je pak možné pozorovat modrý Měsíc s odstupem čtyř až dvanácti týdnů. Stejně tak je vzácné, že je únor ochuzen o úplněk: naposledy se tak stalo roku 1961 a bez plně osvětlené měsíční tváře budeme v únoru roku 2018. 
Nezapomeňte se tedy na konci ledna a března podívat na měsíční úplněk. Dvakrát po sobě jdoucí "modré Měsíce" totiž znovu uvidíte až roku 2018 a 2037. 
 
Jiří Dušek
Podle různých materiálů
 
 
  
Nozomi, Polar Lander a NEAR 
 
Technici, kteří na dálku ovládají od svých monitorů meziplanetární sondy, se na přelomu loňského a letošního roku skutečně nenudili. Sonda NEAR se těsně před svým cílem -- planetkou Eros dostala do nečekaných potíží, které vedly k naprostému převratu v itineráři letu. První japonská sonda k Marsu -- Nozomi -- naposledy prolétla kolem Země a Měsíce a definitivně odlétla k rudé planetě. Stejný cíl má i výprava Polar Lander, která začala jen před několika hodinami. Americká sonda, která přistane na povrchu Marsu, je nyní zhruba ve vzdálenosti Měsíce. 
Podívejme se nejdříve na první výpravu: NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous). Dvacátého prosince Eros pri pruletu NEAR (foto JHU)kolem jedenácté hodiny večerní našeho času, jen několik sekund po zapálení hlavního raketového motoru, se sonda nečekaně odmlčela. Obnovení komunikace zabralo následujících 27 hodin, během kterých NEAR prolétla oblastí z níž se mohla dostat na oběžnou dráhu kolem planetky Eros. Jak ukázal následný rozbor, krach manévru způsobila softwarová chyba: zážeh motoru udělil sondě nečekaně veliké zrychlení, jenž překročilo jistou limitní hodnotu. Automatický pilot poté všechna zařízení přepnul do bezpečnostního módu a tedy i vypojil hlavní motor. Se Zemí se znovu spojil 22. prosince dvě hodiny po půlnoci našeho času -- pro opakování kritického manévru bylo již bohužel příliš pozdě. 
V důsledku nečekané závady NEAR kolem planetky pouze prolétl. Obě tělesa si byla nejblíže 23. prosince: 4100 kilometrů. Kamera sondy zhotovila kolem 1100 snímků (bohužel s menším rozlišením než při průletu kolem planetky Mathilde v červnu 1997), v provozu byl též infračervený spektrometr a magnetometr. 
Softwarová závada byla po zásahu pozemní kontroly prakticky ihned opravena. Proto se mohl čtvrtého ledna nad ránem na 24 minut zapálit hlavní raketový motor, který udělil sondě rychlost nutnou pro setkání s Erosem v únoru 2000. Manévr zvýšil rychlost NEAR o 940 metrů za sekundu, takže se nyní kolem Slunce pohybuje rychlostí 19 kilometrů za sekundu. Od planetky ji dělí necelý milion kilometrů. 
Manevry sondy NozomiJaponská sonda Nozomi, v překladu Naděje, se na svoji cestu vesmírným prostorem vydala již na začátku července loňského roku. Tato 258 kilogramů těžká laboratoř je vybavena hned několika důmyslnými přístroji pro studium Marsu. Z oběžné dráhy 150 až 50 tisíc kilometrů bude detailně portrétovat povrch planety a dva její měsíce, měřit magnetické pole, vertikální strukturu atmosféry, nabité částice a také detekovat kosmický prach. Aby se ušetřilo na pohonných hmotách, provedla Nozomi v minulém roce sérii manévrů, kdy se při průletech kolem Měsíce a Země postupně zvyšovala její rychlost. V těsné blízkosti naší planety se naposledy ocitnula 20. prosince. Když byla asi tisíc kilometrů daleko, zapálil se na sedm minut její raketový motor a sonda se definitivně vymanila z gravitačního objetí Země a odlétla k Marsu. Do jeho náruče se dostane po deseti měsících, v říjnu 1999. 
Svůj výlet k rudé planetě začala v neděli třetího ledna krátce před půl desátou našeho času také americká sonda Polar Lander. Cílem mise za 356 milionů amerických dolarů není nic jiného než voda. Polar Lander přiletí k Marsu v prosinci 1999. Bez přechodu na oběžnou dráhu rovnou vletí do atmosféry a přistane poblíž severního okraje jižní polární čepičky. Ještě předtím se od ní oddělí dvojice miniaturních sond, tzv. penetrátorů, které dopadnou volným pádem asi dvě stě kilometrů od Landeru. 
 
Trojici snímků pořídila Nozomi při svém posledním průletu kolem Měsíce 17. a 18. prosince loňského roku. První záběr je ze vzdálenosti 200 tisíc kilometrů, druhý z 44 580 kilometrů a třetí, kdy se do zorného pole vešla jen část měsíčního disku, ze vzdálenosti 4 883 kilometrů (tmavý úvar je známé Moskevské moře). Zdroj Aj Inada, Kobe University.
 
Hlavní sonda, kterou vyrobila známá firma Lockheed Martin Astronautics, má být v provozu nejméně tři měsíce. Pomocí dvoumetrového manipulátoru několikrát odebere vzorky marťanského prachu a provede analýzu obsahu vodního ledu a ztuhlého oxidu uhličitého. Pořizovat se samozřejmě budou i stereoskopické snímky a pravidelná meteorologická měření, včetně vodní mlhy a prachu v atmosféře. Co je velmi unikátní je, že se poprvé v historii zkusí snímkovat povrch Marsu již během přistání, kdy se bude Lander snášet na padáku -- z výšky asi šesti kilometrů až k povrchu. 
Dalším zajímavým zařízením je miniaturná mikrofon, jehož výrobu sponzorovala sto tisíci dolary známá soukromá společnost Planetary Society. Jeho prostřednictvím poprvé uslyšíme zvuky na jiné planetě: vrzání sondy, foukání větru, přesýpání prachu. Všechny záznamy budou k dispozici široké veřejnosti prostřednictvím Internetu. Mars Microphone má velikost menší než pět centimetrů, váží pouhých padesát gramů a spotřebuje pouze 0,1 wattu. Vzhledem k přenosové kapacitě se plánuje pořídit každý týden zhruba desetisekundový audioklip. 
Neméně zajímavá je i dvojice malých penetrátorů: mají hmotnost dva a půl kilogramu a průměr sedm a půl centimetru. Od Landeru se oddělí těsně před vstupem do atmosféry a dopadnou rychlostí asi dvě stě metrů Odlet Mars Polar Landeru (foto NASA)za sekundu zhruba 200 kilometrů od přistávacího modulu. V okamžiku nárazu se rozdělí na dvě části: ta horní zůstane na povrchu a zprostředkuje spojení se sondou Mars Climate Orbiter (bude sloužit jako retranslační stanice i pro Lander). Spodní část se zaboří do hloubky až dva metry a provede rozbor okolní horniny. Očekává se, že obě minisondy budou v provozu asi padesát hodin. 
Experimentální penetrátory mají dosud pouze technické označení Deep Space 2 (patří totiž do programu New Millennium, v rámci kterého se testuje i meziplanetární sonda DS-1). NASA je však hodlá v polovině tohoto roku překřtít. Svůj návrh přitom můžete podat i vy. Podle zadání se musí jednat o jména lidí, míst či věcí z historie, mytologie či říše fantazie. Oba názvy spolu mají nějak souviset. Vítána jsou jména různých hrdinů a průkopníků, zatímco seriálové postavičky a filmoví hrdinové jsou předem vyloučeni (takže například Batman a Robin nebo Čuk a Gek nepřicházejí v úvahu). Uzávěrka konkursu je 30. dubna a tipy lze podat i elektronickou cestou na adrese nmp.jpl.nasa.gov/ds2/contest/form.html
 
Jiří Dušek
Podle různých materiálů