České instituce se v rámci mise Hera podílejí na ochraně Země před planetkami
Autor: ESA
České instituce a firmy se podílejí na návrhu, realizaci a provozu mise Hera Evropské kosmické agentury (ESA). Hera je součástí vůbec prvního testu planetární obrany a vyhodnotí následky srážky americké sondy DART se 170-metrovou planetkou Dimorphos, která obíhá kolem větší 800-metrové planetky Didymos. Start mise Hera je aktuálně, po potížích s nosnou raketou Falcon 9, plánován na 7. října 2024 v 16:56 našeho času právě nosičem Falcon 9 z kosmodromu na mysu Canaveral na Floridě v USA.
Tisková zpráva ze 7. října 2024
Ve spolupráci Vysokého učení technického v Brně s Geologickým ústavem AV ČR a firmou Huld byl připraven program pro vyhodnocení kvality pořízených vědeckých dat přímo na palubě cubesatu Milani, jedné ze dvou menších sond, které budou vypuštěny z mateřské sondy Hera po příletu k cílové planetce. Astronomický ústav AV ČR pracuje, ve spolupráci se zahraničními kolegy na několika observatořích používajících velké dalekohledy, na přesném popisu soustavy Didymos-Dimorphos po impaktu sondy DART a před příletem sondy Hera. Dimorphos objevil 20. listopadu 2003 Petr Pravec z Astronomického ústavu AV ČR.
Cílem celé mise je výzkum binární planetky Didymos-Dimorphos po zásahu americkou sondou DART, ke kterému došlo v září 2022. K planetce Didymos sonda Hera dorazí po dvou letech putování vesmírem. Cestou proletí třeba i v blízkosti planety Mars. Kolem 780-metrové planetky Didymos krouží její měsíček, 170-metrový Dimorphos. Sonda DART zasáhla právě Dimorphos a způsobila změnu jeho oběžné dráhy kolem většího Didymosu. Mise Hera se skládá z hlavní sondy a dvou malých cubesatů o velikosti srovnatelné s krabicí od bot, které Hera dopraví až k cílovým planetkám. Bude to poprvé, kdy budou planetky detailně zkoumat malé a relativně levné sondy. Cubesat Juventas nese primárně miniaturizované radary k určení geofyzikální charakteristiky měsíčku Dimorphos. Bude tak mapovat jeho vnitřní strukturu a gravitační pole. Cubesat Milani nese miniaturizovanou finskou hyperspektrální kameru ASPECT, která bude snímkovat planetky ve viditelné a infračervené části spektra a také italský detektor prachových částic VISTA. Aktuálně se plánuje, že oba cubesaty na konci své mise na planetkách přistanou.
Chytrá kamera ASPECT
Hyperspektrální kamera ASPECT umožní snímkovat obě planetky v širokém rozsahu světelného spektra, 15 krát širším než je okem viditelný rozsah barev. Hyperspektrální pozorování jsou klíčová k porozumění složení obou planetek, jejich původu i k vyhodnocení následků nárazu americké sondy DART v rámci testu planetární obrany, ale generují vysoký objem dat. Ne všechny snímky bude možné přenést z tak malé sondy jako je cubesat Milani na Zemi, reálně se očekává možnost zaslat na Zemi zhruba 10 (hyperspektrálních) snímků. Proto je nutno vybrat klíčové snímky ihned po jejich pořízení. Z tohoto důvodu je ASPECT vybaven vlastním palubním počítačem o výkonu srovnatelném s chytrým telefonem. Fakulta informačních technologií VUT v Brně, Geologický ústav AV ČR a firma Huld vytvořily pro palubní počítač ASPECTu jedinečné programy k vyhodnocení kvality hyperspektrálních snímků ihned po jejich pořízení.
Autor: ESA
Program nejprve automaticky detekuje, zda-li byla cílová planetka plně v zorném poli a vyhodnotí ostrost snímků. Následně vybere nejkvalitnější snímky k přenosu na Zem a provede jejich kompresi k maximálnímu snížení objemu přenesených dat. Pokud software rozhodne, že fotka nestojí za poslání na Zemi, uloží ji na sondě do archivu a zašle jen zjištěné informace o kvalitě. Na jejich základě se pak vědci rozhodnou, jestli danou scénu nasnímají opakovaně nebo použijí jeden z uložených snímků.
“Když máte omezené možnosti přenosu dat a chcete zmapovat obě planetky, k tomu nutné úvodní testování a kalibrace přístroje, tak si nemůžete dovolit plýtvat. Jediné řešení je tak analyzovat kvalitu získaných vědeckých dat přímo na sondě.”, říká autor použitého software pro hodnocení kvality Dr. Tomáš Kašpárek z VUT v Brně.
Srovnatelným chytrým programem pro detekci kvality snímků není vybavena žádná jiná kamera na sondě Hera a právě toto pokročilé řešení vyvinuté v České republice dělá z ASPECTu unikátní chytrou kameru.
Nový stav soustavy Didymos-Dimorphos po impaktu sondy DART
Impakt sondy DART na Dimorphos v září 2022 změnil jeho dráhu kolem Didymosu, způsobil však také další změny v této binární soustavě. „Kromě vyvržení materiálu z Dimorphosu a jeho následného úniku ze soustavy, resp. částečné zpětné depozice na Didymos a Dimorphos, došlo také ke změně tvaru Dimorphosu a excitaci jeho rotace“, říká Petr Pravec z Astronomického ústavu AV ČR. Současná dráha Dimorphosu kolem Didymosu je vlivem dynamické interakce mezi rotací Dimorphosu a jeho drahou (tzv. spin-orbitální interakce), a případně vlivem interakce se zbytkovým materiálem v okolí těchto dvou těles, nejistá. Mezinárodní tým vedený Dr. Petrem Pravcem s Astronomického ústavu AV ČR pracuje na zpřesnění popisu současné dráhy Dimorphosu. K získání potřebných dat používají velké dalekohledy o velikostech 3-10 metrů na několika světových observatořích. Příslušná fotometrická měření soustavy Didymos-Dimorphos dokončí v březnu příštího roku a po jejich vyhodnocení a analýze zpřesní současný stav této binární soustavy. Petr Pravec uzavírá: „Výsledný zpřesněný popis dráhy Dimorphosu bude, kromě lepšího pochopení dynamických interakcí v této binární soustavě, velmi potřebný pro plánování počátečních fází operace sondy Hera po jejím příletu k Didymosu-Dimorphosu v prosinci 2026“.
Start sondy
Čas a datum startu: 7. října v 16:52 SELČ
Místo startu: Rampa SLC-40, Cape Canaveral Space Force Station, Florida
Raketa: Falcon 9
Primární náklad: Sonda Hera + 2 CubeSaty
Hmotnost nákladu: 1 081 kilogramů
Oběžná dráha: Heliocentrická
Pro české diváky zajistí Kosmonautix.cz přímý přenos ze startu, začíná zhruba 30 minut před startem, tedy okolo 16:20 SELČ.
Odkazy pro novináře
https://www.esa.int/Space_Safety/Hera/Hera_asteroid_mission_launch_kit
https://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/Media_invitation_Hera_pre-launch_media_briefings
https://photolibrary.esa.int/collection/?sid=lbswcp8il
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Missions/Hera/(result_type)/images
Další informace
https://www.elonx.cz/mise-hera/
https://www.esa.int/Space_Safety/Hera
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=HERA
https://kosmonautix.cz/2024/03/25/milani-maly-pomocnik-mise-hera/
https://www.ohb-czech.cz/cz/nase-projekty/hera
https://nextspaceflight.com/launches/details/2657
https://en.wikipedia.org/wiki/Hera_(space_mission)
Kontakty
Petr Pravec - Astronomický ústav AV ČR, petr.pravec@asu.cas.cz, +420 776 723 307 (v současné době na Mysu Canaveral na Floridě)
Tomáš Kašpárek - FIT VUT v Brně, kasparek@fit.vut.cz, +420 541 141 220
Tomáš Kohout - Geologický ústav AV ČR, kohout@gli.cas.cz, +420 776 646 609
O autorovi
Pavel Suchan
Narodil se v roce 1956 a astronomii se věnuje prakticky od dětství. Dlouhodobě působil na petřínské hvězdárně v Praze jako popularizátor astronomie a zároveň byl aktivním účastníkem meteorických expedic na Hvězdárně v Úpici. V současnosti pracuje na Astronomickém ústavu AV ČR, kde je vedoucím referátu vnějších vztahů a tiskovým mluvčím. V České astronomické společnosti je velmi významnou osobností - je čestným členem, místopředsedou ČAS, tiskovým tajemníkem, předsedou Odborné skupiny pro tmavou oblohu a také zasedá v porotě České astrofotografie měsíce.
